CarbohidratosTambin llamados glcidos, hidratos de carbono o
azcares, los carbohidratos son unas sustancias que provienen de la
fotosntesis de los vegetales.Representan nuestra principal fuente
de energa y deberan constituir la mayor fraccin de la dieta: se
recomienda que aproximadamente un 55% de las caloras que consumimos
proceda de los carbohidratos. Podemos encontrarlos en la mayora de
alimentos de origen vegetal y en una pequea proporcin en la leche y
derivados.Clasificacin de los carbohidratos segn su composicinLos
diferentes tipos de carbohidratos que encontramos en los alimentos
se clasifican en: Azcares.En este grupo tenemos la glucosa,
presente en la mayora de alimentos de origen vegetal; la fructosa
de la fruta y de la miel, y la galactosa, que encontramos en la
leche y en vegetales. Almidones o fculas.Estn en los cereales, los
tubrculos (patata, boniato), las castaas, la calabaza y hortalizas
de raz como la remolacha, la zanahoria y el nabo. Celulosa o
fibra.La encontramos exclusivamente en los alimentos vegetales
(frutas y hortalizas, legumbres, cereales en grano). Aunque
nuestros intestinos no la pueden asimilar, aporta muchos beneficios
al organismo, entre los que podemos destacar los siguientes: Regula
el trnsito intestinal. Provoca sensacin de saciedad. Regula los
niveles de colesterol. Controla los niveles de glucosa en sangre.
Favorece el crecimiento de flora intestinal beneficiosa. Ayuda a la
prevencin del cncer de colon.Clasificacin de los carbohidratos segn
la velocidad de absorcinLos carbohidratos que consumimos a travs de
los alimentos, a excepcin de la fibra, se asimilan a nuestro
organismo despus de sufrir una serie de transformaciones que se
producen gracias a las enzimas del intestino delgado.Segn la
velocidad de absorcin intestinal, podemos clasificar los
carbohidratos en los siguientes tipos: De absorcin muy rpida:zumos
de fruta, miel, azcar, melazas... De absorcin rpida:frutas enteras,
pan blanco, harinas blancas, arroz blanco... De absorcin
lenta:verduras, hortalizas, legumbres y cereales integrales.Hay que
tener en cuenta que en la velocidad de absorcin de los hidratos de
carbono intervienen otros factores adems de la composicin de los
mismos. As, por ejemplo, el contenido de protenas y de grasas de
los alimentos o el tiempo de coccin son factores que pueden
modificar la rapidez de absorcin de los azcares. Por estas razones
algunas clasificaciones prefieren distinguir entre: Carbohidratos
simples(que corresponderan a los de absorcin rpida). Carbohidratos
complejos(que corresponderan a los de absorcin lenta).Funciones de
los carbohidratos en el organismo La principal funcin de los
hidratos de carbono es energtica: suministran energa, que es
aportada en forma de glucosa, a todas las clulas del organismo.
Incluso algunas de ellas, concretamente las del cerebro, slo pueden
utilizar glucosa como fuente de energa. Es por ello por lo que el
consumo de glcidos es tan importante para el buen funcionamiento
del sistema nervioso. Los carbohidratos tambin ejercen una funcin
energtica de reserva: despus de la absorcin de la glucosa, una
pequea porcin de sta se almacena en los msculos y otra parte en el
hgado, que servir para evitar hipoglucemias cuando los niveles de
glucosa en sangre sean bajos. Contribuyen, adems, a mantener
diversas funciones bsicas como la contraccin muscular, la digestin
y la asimilacin de nutrientes o el mantenimiento de la temperatura
corporal. Tambin tienen una funcin plstica o estructural, es decir,
algunos glcidos forman parte de tejidos fundamentales como, por
ejemplo, el ADN y el ARN o las membranas celulares.Recordemos,
pues, que para que los carbohidratos puedan desempear sus funciones
es necesario consumirlos en las proporciones adecuadas (alrededor
de un 55% de las caloras totales), que pueden variar en funcin de
algunos parmetros como la actividad fsica o la edad.Tambin es
importante conocer, como veremos a continuacin, qu tipo de hidratos
tenemos que consumir para mantener una alimentacin natural y
equilibrada y cuidar la salud.Los carbohidratos ms recomendablesDe
los grupos de carbohidratos que hemos visto, los de absorcin lenta
deberan constituir la base de nuestra alimentacin. Los encontramos
en alimentos naturales e integrales ricos en fibra, vitaminas y
minerales: verduras y hortalizas frescas, legumbres y cereales
integrales en grano (y derivados).Incluimos las frutas en este
mismo grupo de alimentos porque, aunque contienen azcares de
absorcin rpida, proporcionan nutrientes esenciales y deben formar
parte de una dieta equilibrada y natural.Conviene evitar, en
cambio, los alimentos procesados y refinados, que no contienen
ningn tipo de nutriente y nicamente aportan caloras. Nos referimos
a productos como: azcar refinado, pan blanco, bollera industrial,
patatas fritas de bolsa, cereales de desayuno, zumos industriales,
refrescos, etc.
Los lpidosLoslpidosson un conjunto de molculas orgnicas (la
mayora biomolecular) compuestas principalmente porcarbonoehidrgenoy
en menor medidaoxgeno, aunque tambin pueden contener fsforo, azufre
y nitrgeno. Tienen como caracterstica principal el ser hidrfobas
(insolubles enagua) y solubles en disolventes orgnicos como la
bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los
lpidos se les llama incorrectamentegrasas, ya que las grasas son
slo un tipo de lpidos procedentes deanimales.Los lpidos
cumplenfuncionesdiversas en los organismos vivientes, entre ellas
la de reserva energtica (como los triglicridos), la estructural
(como los fosfolpidos de las bicapas) y la reguladora (como
lashormonasesteroides).Es ungrupode sustancias muy heterogneas que
slo tienen en comn estas dos caractersticas: Son insolubles en agua
Son solubles en disolventes orgnicos, como ter, cloroformo,
benceno, etc.Una caracterstica bsica de los lpidos, y de la que
derivan sus principales propiedades biolgicas es la hidrofobicidad.
La baja solubilidad de los lipdos se debe a que
suestructuraqumicaes fundamentalmente hidrocarbonada (aliftica,
alicclica o aromtica), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C .
Lanaturalezade estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar
es mnimo.El agua, al ser una molcula muy polar, con gran facilidad
para formar puentes de hidrgeno, no es capaz de interaccionar con
estas molculas. En presencia de molculas lipdicas, el agua adopta
entornoa ellas una estructura muy ordenada que maximiza las
interacciones entre las propias molculas de agua, forzando a la
molcula hidrofbica al interior de una estructura en forma de jaula,
que tambin reduce la movilidad del lpido. Todo ello supone una
configuracin de bajaentropa, que resulta energticamente
desfavorable. Esta disminucin de entropa es mnima si las molculas
lipdicas se agregan entre s, e interaccionan mediante fuerzas de
corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenmeno
recibe el nombre de efecto hidrofbico.Constituyentes importantes de
laalimentacin(aceites, manteca, yema de huevo), representan una
importante fuente de energa y dealmacenamiento, funcionan como
aislantes trmicos, componentes estructurales de membranas
biolgicas, son precursores de hormonas (sexuales, corticales),
cidosFUNCIONES DE LOS LPIDOSFUNCION ENERGETICALos lpidos
(generalmente en forma de triacilgiceroles) constituyen la reserva
energtica de uso tardo o diferido del organismo. Su contenido
calrico es muy alto (10 Kcal/gramo), y representan una forma
compacta y anhidra de almacenamiento de energa.A diferencia de los
hidratos de carbono, que pueden metabolizarse en presencia o en
ausencia de oxgeno, los lpidos slo pueden metabolizarse
aerbicamenteRESERVA DE AGUAAunque parezca paradjico, los lpidos
representan una importante reserva de agua. Al poseer un grado de
reduccin mucho mayor el de los hidratos de carbono,
lacombustinaerobia de los lpidos produce una gran cantidad de agua
(agua metablica). As, la combustin de un mol de cido palmtico puede
producir hasta 146 moles de agua (32 por la combustin directa del
palmtico, y el resto por la fosforilacin oxidativa acoplada a
larespiracin). En animales desrticos, las reservas grasas se
utilizan principalmente para producir agua (es el caso de la
reserva grasa de la joroba de camellos y dromedarios).PRODUCCION DE
CALOREn algunos animales hay un tejido adiposo especializado que se
llama grasa parda o grasa marrn. En este tejido, la combustin de
los lpidos est desacoplada de la fosforilacin oxidativa, por lo que
no se produce ATP, y la mayor parte de la energa derivada de la
combustin de los triacilgliceroles se destina a
laproduccindecalor.En los animales que hibernan, la grasa marrn se
encarga de generar la energa calrica necesaria para los largos
perodos de hibernacin. En esteproceso, un oso puede llegar a perder
hasta el 20% de su masa corporal.FUNCION ESTRUCTURALEl medio
biolgico es un medio acuoso. Lasclulas, a su vez, estn rodeadas por
otro medio acuoso. Por lo tanto, parapoderdelimitar bien el espacio
celular, la interfaseclula-medio debe ser necesariamente
hidrofbica. Esta interfase est formada por lpidos de tipo
anfiptico, que tienen una parte de la molcula de tipo hidrofbico y
otra parte de tipo hidroflico. En medio acuoso, estos lpidos
tienden a autoestructurarse formando la bicapa lipdica de la
membrana plasmtica que rodea la clula.En las clulas eucariotas
existen una serie de orgnulos celulares (ncleo, mitocondrias,
cloroplastos, lisosomas, etc.) que tambin estn rodeados por una
membrana constituida, principalmente por una bicapa lipdica
compuesta por fosfolpidos. Las ceras son un tipo de lpidos neutros,
cuya principal funcines la de proteccinmecnicade
lasestructurasdonde aparecen.FUNCION INFORMATIVALos organismos
pluricelulares han desarrollado distintossistemasdecomunicacinentre
sus rganos ytejidos. As, elsistemaendocrino generaseales qumicas
para la adaptacin del organismo a circunstancias medioambientales
diversas. Estas seales reciben el nombre dehormonas. Muchas de
estas hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos,
calciferoles, etc) tienen estructura lipdica.En otros casos, los
lpidos pueden funcionar como segundos mensajeros. Esto ocurre
cuando se activan las fosfolipasas o las esfingomielinasas e
hidrolizan glicerolpidos o esfingolpidos generando diversos
compuestos que actan como segundos mensajeros (diacilgliceroles,
ceramidas, inositolfosfatos, etc) que intervienen en multitud
deprocesoscelulares.FUNCION CATALITICAHay una serie de sustancias
que son vitales para el correcto funcionamiento del organismo, y
que no pueden ser sintetizadas por ste. Por lo tanto deben ser
necesariamente suministradas en su dieta. Estas sustancias reciben
el nombre devitaminas. La funcin de muchas vitaminas consiste en
actuar como cofactores deenzimas(protenasque catalizan reacciones
biolgicas). En ausencia de su cofactor, el enzima no puede
funcionar, y la va metablica queda interrumpida, con todos los
perjuicios que ello pueda ocasionar. Ejemplos son los retinoides
(vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas
(vitamina K) y los calciferoles (vitamina D).Los lpidos desempean
cuatro tipos de funciones: Funcin de reserva. Son la
principalreserva energticadel organismo. Un gramo de grasa produce
9'4 kilocaloras en las reacciones metablicas de oxidacin, mientras
que protenas y glcidos slo producen 4'1 kilocalora/gr. Funcin
estructural. Forman lasbicapas lipdicasde las membranas. Recubren
rganos y le dan consistencia, o protegen mecnicamente como el
tejido adiposo de pies y manos. Funcin biocatalizadora. En este
papel los lpidos favorecen o facilitan las reacciones qumicas que
se producen en los seres vivos. Cumplen esta funcin lasvitaminas
lipdicas, lashormonas esteroideasy lasprostaglandinas. Funcin
transportadora. El tranporte de lpidos desde el intestino hasta su
lugar de destino se realiza mediante su emulsin gracias a
loscidosbiliares y a los proteolpidos.Clasificacin de los
lpidos
La saponificacin es la reaccin qumica que se utiliza para formar
jabones a partir de grasas. Consiste en un ataque con una base
fuerte, que rompe las molculas de las grasas ms habituales en el
tejido adiposo animal, los triglicridos, para dar lugar a sales de
cidos grasos, que gracias a su naturaleza anfiptica, actan como
detergentes. Dicha reaccin ha dado nombre a todo un grupo de
compuestos lipdicos, que tienen en comn estar formados por cidos
grasos y otras sustancias, lo que hace posible que reaccionen de
este modo.LPIDOS SAPONIFICABLES Los lpidos saponificables son los
lpidos que contienen cidos grasos en su molcula y
producenreacciones qumicasde saponificacin. A su vez los lpidos
saponificables se dividen en: Lpidos simples: Son aquellos lpidos
que slo contienen carbono, hidrgeno y oxgeno. Estos lpidos simples
se subdividen a su vez en: Acilglicridos o grasas (cuando los
acilglicridos son slidos se les llama grasas y cuando son lquidos
atemperaturaambientese llaman aceites) y Cridos o ceras. Lpidos
complejos: Son los lpidos que adems de contener en su molcula
carbono, hidrgeno y oxgeno, tambin contienen otros elementos como
nitrgeno, fsforo, azufre u otra biomolcula como un glcido. A los
lpidos complejos tambin se les llama lpidos de membrana pues son
las principales molculas que forman las membranas celulares:
Fosfolpidos y Glicolpidos.FUNCIONES DE LOS LPIDOS SAPONIFICABLESLos
cidos grasos y los triacilglicridos tienen como funcin prioritaria
servir como reserva de energa, tanto en animales como en vegetales.
En estos ltimos, pueden acumularse como gotas deaceite,
especialmente en ciertas semillas oleaginosas, mientras que en los
animales se acumulan en un tejido especial, el adiposo, que tambin
contribuye a su segunda funcin: la de aislante trmico. Gracias a su
baja conductividad trmica los lpidos evitan la prdida de calor
corporal. El tejido adiposo de los animales forma una capa
continua, situada por debajo de la epidermis, que reduce al mnimo
el enfriamiento, razn por la cual los animales de zonas fras poseen
un adiposo ms desarrollado. Los cidos grasos insaturados, y los
triacilglicridos que los contienen, son aislantes especialmente
buenos, lo que explica que estos compuestos se encuentren sobre
todo en animales procedentes de climas fros.Las grasas contribuyen
almantenimientodel calor de otra forma distinta: en algunos casos,
los organismos queman lpidos exclusivamente para producir calor. Es
el caso de lagrasa parda, especialmente abundante en los recin
nacidos.Los lpidos complejos, los glicerolpidos y los
esfingolpidos, desempean fundamentalmente una funcin estructural,
ya que son los componentes mayoritarios de las membranas
biolgicas.Por ltimo, las ceras actan como impermeabilizantes.Lpidos
no saponificables LIPIDOS INSAPONIFICABLES son Aquellos lpidos que
no forman jabones porque carecen de cidos grasos se dividen en
terpenos Y esteroides TERPENOS Polmeros formados por la condensacin
de pocas unidades de ISOPRENO. son Polimerizacin lineal
Polimerizacin cclica CLASIFICACIN Monoterpenos: 2 Isoprenos
Diterpenos: 4 Isoprenos Triterpenos: 6 Isoprenos Tetraterpenos: 8
Isoprenos Politerpenos: mltiples Isoprenos MONOTERPENOS Lpidos
formados por la condensacin de dos isoprenos son ejemplos limoneno
geraniol se encuentran en vegetales son voltiles. aromas. Mentol
DITERPENOS Lpidos formados por la condensacin de cuatro isoprenos
son pueden ser pigmentos dobles enlaces conjugados es la causa de
los pigmentos vitaminas (a, e) (e) componentes de TRITERPENOS
Lpidos formados por la condensacin de seis isoprenos son son
precursores en lasntesisdel colesterol (observacinde una ruta
metablica) ruta metablica TETRATERPENOS Lpidos formados por la
condensacin de OCHO isoprenos son son PIGMENTOS B-caroteno,
pigmento naranja de la zanahoria y precursor de la vitamina
AColoramarillo de las hojas en otoo Color rojo deltomate(Dobles
enlaces conjugados!) POLITERPENOS Lpidos formados por la
condensacin de MLTIPLES isoprenos son son Enormes cadenas
hidrocarbonadas insaturadas ESTEROIDES Derivados del
CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO. son Se diferencian en los
sustituyentes que hay en el anillo (ver crculos) ESTEROIDES
ESTEROLES OH en C3 Cadena hidrocarbonada en C17 COLESTEROL Regula
la fluidez de la membrana. A mayor cantidad mayor rigidez. Se
transporta ensangremediante LIPOPROTENAS. Es precursor de hormonas
esteroideas El exceso de los steres de colesterol de las LDL se
puede depositar en las paredes de las arterias. VITAMINA D Regula
la absorcin de fsforo y calcio en el organismo. Se forma a partir
del colesterol. su carencia provoca el raquitismo. ESTEROIDES
HORMONAS ESTEROIDEAS Hidrfobas Atraviesan membranas ESTEROIDES
CIDOS BILIARES Compuestos de 24 C Di o tri hidroxilados Se fabrican
en el hgado y se almacenan en la vescula biliar (forman sales).
Vertidos en el intestino emulsionan las grasas. colico desoxiclico.
(cido clico) (Emulsin) ESTEROIDES PROSTAGLANDINAS Son derivados de
fosfolpidos que contienen cido araquidnico funciones
vasodilatadores intervienen eninflamacin,fiebre, etc estimulan la
secrecin de mucus interviene en la coagulacin contraen la
musculatura lisa
CIDOS NUCLEICOSLos cidos Nucleicos son las biomolculas
portadoras de la informacin gentica. Son biopolmeros, de elevado
peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o
monmeros, denominados Nucletidos. Desde el punto de vista qumico,
los cidos nucleicos son macromolculas formadas por polmeros
lineales de nucletidos, unidos por enlaces ster de fosfato, sin
periodicidad aparente. De acuerdo a la composicin qumica, los cidos
nucleicos se clasifican en cidos Desoxirribonucleicos (ADN) que se
encuentran residiendo en el ncleo celular y algunos organelos, y en
cidos Ribonucleicos (ARN) que actan en el citoplasma.COMPOSICIN
QUMICA Y ESTRUCTURA DE LOS CIDOS NUCLEICOSLos cidos nucleicos
resultan de la polimerizacin de monmeros complejos
denominadosnucletidos.Un nucletido est formado por la unin de un
grupo fosfato al carbono 5 de una pentosa. A su vez la pentosa
lleva unida al carbono 1 una base nitrogenada.
Estructura del nucleotido monofosfato de adenosina (AMP)Las
bases nitrogenadas son molculas cclicas y en la composicin de
dichos anillos participa, adems del carbono, el nitrgeno. Estos
compuestos pueden estar formados por uno o dos anillos. Aquellas
bases formadas por dos anillos se denominan bases pricas (derivadas
de la purina). Dentro de este grupo encontramos: Adenina (A), y
Guanina (G).Si poseen un solo ciclo, se denominan bases
pirimidnicas (derivadas de la pirimidina), como por ejemplo la
Timina (T), Citosina (C), Uracilo (U).Estos derivados de la purina
y la pirimidina son las bases que se encuentran con mayor
frecuencia en los cidos nucleicos.
Bases pricas y pirimdicas
Bases menos frecuentesExisten otras bases nitrogenadas que son
menos frecuentes, algunas de ellas estn metiladas. En eucariontes
estas bases metiladas participan del control de la expresin
gentica.Nucletidos de importancia biolgicaATP (adenosin
trifosfato):Es el portador primario de energa de la clula. Esta
molcula tiene un papel clave para el metabolismo de la energa. La
mayora de las reacciones metablicas que requieren energa estn
acopladas a la hidrlisis de ATP.
ATP (Adenosin trifosfato)
Estructura del AMPCEste nucletido posee tres grupos fosfatos
unidos entre s. Estos grupos fosfatos dado el pH celular se
encuentran desprotonados, de manera que poseen cargas negativas.
Como estas cargas estn muy cerca se repelen fuertemente. Para
mantenerlos juntos, se establecen uniones de alta energa entre los
fosfatos, por lo tanto, cuando la molcula se hidroliza la energa se
libera. Del mismo modo para sintetizar una molcula de ATP se
requiere energa.AMP cclico:Es una de las molculas encargadas de
transmitir una seal qumica que llega a la superficie celular al
interior de la clula. segundo mensajero)NAD+y NADP+:(nicotinamida
adenina dinucletido y nicotinamida adenina dinucletido fosfato).
Son coenzimas que intervienen en las reacciones de oxido-reduccin,
son molculas que transportan electrones y protones. Intervienen en
procesos como la respiracin y la fotosntesis.
Estructura del NAD+, La nicotinamida acepta hidrogeniones,
proceso denominado reduccinFAD+:Tambin es un transportador de
electrones y protones. Interviene en la respiracin celular.Coenzima
A:Es una molcula que transporta grupos acetilos, interviene en la
respiracin celular, en la sntesis de cidos grasos y otros procesos
metablicos.POLINUCLETIDOSExisten dos clases de nucletidos,
losribonucletidosen cuya composicin encontramos la pentosaribosay
losdesoxirribonucletidos, en donde participa ladesoxirribosa.Los
nucletidos pueden unirse entre s, mediante enlaces covalentes, para
formar polmeros, es decir los cidos nucleicos, el ADN y el
ARN.Dichas uniones covalentes se denominanuniones fosfodister. El
grupo fosfato de un nucletido se une con el hidroxilo del carbono 5
de otro nucletido, de este modo en la cadena quedan dos extremos
libres, de un lado el carbono 5 de la pentosa unido al fosfato y
del otro el carbono 3 de la pentosa.
Estructura de un polirribonucletidoADN CIDO
DESOXIRRIBONUCLEICOLos cidos nucleicos fueron aislados por primera
vez en 1869, sin embargo no fue hasta mucho despus que se conoci su
funcin. A principio de siglo los cientficos que queran explicar
como se transmita y se almacenaba la informacin gentica se
enfrentaron a un problema, era el ADN o las protenas de los
cromosomas los que portaban la informacin gentica.Se saba que el
ADN constaba de solo cuatro tipo de monmeros, frente a los 20
aminocidos que se encuentran formando parte de las protenas, de
manera que se pensaba que era demasiado sencillo como para guardar
la informacin, por lo cual se le asignaba una funcin estructural.La
evidencia que ha servido para esclarecer la funcin del ADN, ha
procedido, por un lado, del hecho que la cantidad de ADN de una
especie es constante, sin importar la edad, sexo, factores
nutricionales o ambientales.Por otra parte, la cantidad de ADN
tiene mayoritariamente una relacin directa con la complejidad del
organismo, as como tambin se observa que las gametas de los
individuos con reproduccin sexual poseen solo la mitad del ADN que
posee cualquier de sus clulas somticas.Sin embargo esto por si solo
no confirm la funcin del ADN. Por ello se llevaron a cabo una serie
de experimentos que lo demostraron en forma concluyente.En 1928,
Griffith experiment con distintas cepas de bacterias, una de ellas
era la forma llamada lisa (L), rodeada de una cpsula de
polisacridos y causante de neumona en los ratones. En contraste las
cepas rugosas, no contena el polisacrido y no era
virulenta.Griffith experiment con ratones. A unos inyectndoles
cepas lisas muertas por calor, a otras cepas rugosas vivas y a
otros una mezcla de cepa R viva con cepa L muertas por calor, en
este ltimo caso los ratones moran de neumona, es decir que las
clulas rugosas se haban transformado en cepas virulentas. En 1944
se demostr que ese principio transformador era el ADN y no las
protenas.
Experimento de GriffithOtra serie de experimentos realizados en
1952 por Hershey y Chase, demostraron en forma indiscutible que el
ADN es el material gentico. Trabajaron con virus llamados
bacteriofagos; los bacteriofagos, estn formados por ADN y protenas,
las protenas forman una cubierta y en su interior se aloja el ADN.
Se cultivaron virus en un medio que contena fsforo radiactivo, de
manera que al sintetizar su ADN, la molcula quedaba marcada
radiactivamente. Otros virus se hicieron crecer en medio con azufre
radiactivo, quedando marcadas radiactivamente las protenas. Los
virus tienen un mecanismo de accin muy particular, ya que no
ingresan a la clula que infectan sino que solo inyectan su material
gentico. Luego se pusieron en contacto los virus que posean las
protenas radiactivas con un cultivo de bacterias y lo mismo se hizo
con los virus que tenan el ADN marcado.
Experimento de Hershey y ChaseSi la informacin gentica estaba
contenida en el ADN la marca radiactiva deba estar en el interior
de las bacterias de este ltimo grupo, por el contrario si eran las
protenas las que cumplan dicha funcin la marca radiactiva estara
adentro de las bacterias del primer grupo. El resultado del
experimento confirm que el ADN era la molcula que buscaban, ya que
se encontraba la marca radioactiva en el interior de las bacterias
que se pusieron en contacto con ADN marcado.Una vez establecida su
funcin faltaba determinar su estructura, como era posible que esa
estructura repetitiva almacenara las distintas instrucciones.En
1953 Watson y Crick propusieron el modelo de doble hlice, para esto
se valieron de los patrones obtenidos por difraccin de rayos X de
fibras de ADN, y de los postulados enunciados por Chargaff que
estableci que la cantidad de adenina de una molcula de ADN era
igual a la cantidad de timina de la misma molcula y que la cantidad
de guanina era igual a la cantidad de citosina, es decir que el
contenido de purinas era igual al de pirimidinas.
Pares de bases del ADN: La formacin especfica de enlaces de
hidrgeno entre G y C y entre A y T genera los pares de bases
complementariasEl modelo de la doble hlice establece que las bases
nitrogenadas de las cadenas se enfrentan y establecen entre ellas
uniones del tipopuente de hidrgeno. Este enfrentamiento se realiza
siempre entre una base prica con una pirimdica, lo que permite el
mantenimiento de la distancia entre las dos hebras. La Adenina se
une con la timina formando dos puentes de hidrgeno y la citosina
con la guanina a travs de tres puentes de hidrgeno. Las hebras son
antiparalelas, pues una de ellas tiene sentido 53, y la otra
sentido 35.El modelo de Watson y Crick, describe a la molcula del
ADN como una doble hlice, enrollada sobre un eje, como si fuera una
escalera de caracol y cada diez pares de nucletidos alcanza para
dar un giro completo.Excepto en algunos virus, el ADN siempre forma
una cadena doble.Factores que estabilizan la doble hliceLos puentes
de hidrgeno entre las bases tienen un papel muy importante para
estabilizar la doble hlice, si bien individualmente son dbiles hay
un nmero extremadamente grande a lo largo de la cadena.Las
interacciones hidrofbicas entre las bases tambin contribuyen con la
estructura.Los grupos fosfatos que se encuentran en el exterior de
la doble hlice pueden reaccionar con el agua aportando mayor
estabilidad.
(a) Modelo de la doble hlice de ADN, (b) Representacin abreviada
de un segmento de ADNFunciones biolgicasEl ADN es el portador de la
informacin gentica y a travs de ella puede controlar, en forma
indirecta, todas las funciones celulares.Debemos recordar aqu que
las enzimas son protenas que catalizan todas las funciones
biolgicas y se sintetizan en las clulas de acuerdo a la informacin
gentica. Vale decir que a la informacin gentica la podemos comparar
con un recetario, donde estn las recetas de todas las protenas del
organismo.Encontramos ADN en el ncleo de las clulas animales y
vegetales, en los organismos procariontes, en organoides como los
cloropastos y mitocondrias, como as tambin en algunos virus, a los
que llamamos ADN - virus.ARN CIDO RIBONUCLECOEl cido ribonucleco se
forma por la polimerizacin de ribonucletidos. Estos a su vez se
forman por la unin de:a) ungrupo fosfato. b) ribosa, una
aldopentosa cclica y c) unabase nitogendaunida al carbono 1 de la
ribosa, que puede ser citocina, guanina, adenina y uracilo. Esta
ltima es una base similar a la timina.En general los ribonucletidos
se unen entre s, formando una cadena simple, excepto en algunos
virus, donde se encuentran formando cadenas dobles.La cadena simple
de ARN puede plegarse y presentar regiones con bases apareadas, de
este modo se forman estructuras secundarias del ARN, que tienen
muchas veces importancia funcional, como por ejemplo en los ARNt
(ARN de transferencia).Se conocen tres tipos principales de ARN y
todos ellos participan de una u otra manera en la sntesis de las
protenas. Ellos son: El ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal
(ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt).
ARN MENSAJERO (ARNm)
Esquema de una ARNm bacterianoConsiste en una molcula lineal de
nucletidos (monocatenaria), cuya secuencia de bases es
complementaria a una porcin de la secuencia de bases del ADN. El
ARNm dicta con exactitud la secuencia de aminocidos en una cadena
polipeptdica en particular. Las instrucciones residen en tripletes
de bases a las que llamamos codones. Son los ARN ms largos y pueden
tener entre 1000 y 10000 nucletidosEn los eucariontes los ARNm
derivan de molculas precursoras de mayor tamao que se conocen en
conjunto como ARN heterogneo nuclear (hnARN), el cual presenta
secuencias internas no presentes en ARN citoplasmticos.ARN
RIBOSOMAL (ARNr)Este tipo de ARN una vez transcripto, pasa al
nucleolo donde se une a protenas. De esta manera se forman las
subunidades de los ribosomas. Aproximadamente dos terceras partes
de los ribosomas corresponde a sus ARNr.
Diagrama de un ribosoma procarionteARN DE
TRANSFERENCIA(ARNt)Este es el ms pequeo de todos, tiene
aproximadamente 75 nucletidos en su cadena,adems se pliega
adquiriendo lo que se conoce con forma de hoja de trbol plegada. El
ARNt se encarga de transportar los aminocidos libres del citoplasma
al lugar de sntesis proteica. En su estructura presenta un triplete
de bases complementario de un codn determinado, lo que permitir al
ARNt reconocerlo con exactitud y dejar el aminocido en el sitio
correcto. A este triplete lo llamamos anticodn.
Molcula de ARNtARNPEQUEO NUCLEAR(ARNpn o snRNA)En eucariontes
encontramos un grupo de seis ARN que estn en el ncleo, el ARN
pequeo nuclear, estos desempean cierto papel en la maduracin del
ARNm.RIBOZIMASSon ARN que tienen funcin cataltica, participan
activamente en la maduracin de los ARNm.Funcin de losARNUn gen est
compuesto, como hemos visto, por una secuencia lineal de nucletidos
en el ADN, dicha secuencia determina el orden de los aminocido en
las protenas. Sin embargo el ADN no proporciona directamente de
inmediato la informacin para el ordenamiento de los aminocidos y su
polimerizacin, sino que lo hace a travs de otras molculas, los ARN.
Todo el proceso que se lleva a cabo para la sntesis de protenas se
ver detalladamente en otro captulo.