LLIURAMENT 5: Els àcids nucleics

1. Introducció

• Els àcids nucleics són grans biomolècules que contenen sempre C, H, O, N i P.
• La seva unitat bàsica -els monòmers que els componen- són els nucleòtids.
• Són les molècules encarregades d’emmagatzemar, transmetre i expressar la informació genètica, és a dir, la informació necessària per a la síntesi de proteïnes.
• Es troben en totes les cèl·lules de tots els éssers vius i amb la mateixa composició química

2. Nucleòtids i nucleòsids

Els monòmers que componen els àcids nucleics, són els nucleòtids.

Cada nucleòtid consta de tres molècules que teniu explicades a continuació: pentosa, base nitrogenada i àcid fosfòric.

La unió de pentosa i base nitrogenada forma els nucleòsids.

Pentosa

És a dir un monosacàrid de 5 carbonis que pot ser:

• ribosa_____forma part de l'ARN (àcid ribonucleic)
• desoxirribosa___forma l'ADN (àcid desoxiribonucleic)

Base nitrogenada

Una base nitrogenada és un compost orgànic que conté nitrogen..

S'enllaça al carboni 1 (C1) de la pentosa en un nucleòtid

Als àcids nucleics hi podem trobar cinc bases nitrogenades que es poden classificar en dos grups segons el nombre d'anells que tenen:

• PURINES: ADENINA i GUANINA
  
• PIRIMIDINES: CITOSINA, TIMINA i URACIL
  

Segons l'ordre amb què estan combinades a l'ADN, contenen la informació genètica.

A l'ADN , que està format per dues cadenes complementàries:

• L'A d'una cadena sempre s'aparella amb la T de l'altra

• La C d'una cadena sempre s'aparella amb la G de l'altra

• Mai hi ha U

A l'ARN, format per una única cadena, podem trobar A,C,G i U, però mai T

Àcid fosfòric

És el compost format per H₃PO₄

S'enllaça al carboni 5 (C5) de la pentosa en un nucleòtid

2.1. Enllaços per formar nucleòsids i nucleòtids

NUCLEÒSIDS

• es formen per la unió d’una base nitrogenada i una pentosa
• aquesta unió es realitza mitjançant un enllaç N-glicosídic
• entre el C1 de la pentosa i un nitrogen de la base (el N1si és pirimidínica, o el N9 si és púrica
• es perd una molècula d'aigua

NUCLEÒTIDS

• es formen per unió d'un nucleòsid amb una molècula d'àcid fosfòric
• pel grup hidroxil del C5 de la pentosa mitjançant enllaç èster
• es perd una molècula d'aigua

3. Mononucleòtids: ATP

Són molècules formades per un sol nucleòtid.

Destaquem com a més important l'ATP o trifosfat d'adenosina:

• A → ADENOSINA. La base nitrogenada és l'adenina
• T → TRI. Ja que té tres molècules de...
• P → FOSFAT. Molècules d'àcid fosfòric (el símbol químic és P)

Funció de l'ATP:

• És una molècula transportadora d'energia
• Els enllaços que hi ha entre els àcids fosfòrics són molt rics en energia
• Si es realitza una reacció que necessita energia, s'hi acoblarà una reacció en què una molècula d'ATP:
  
• s'hidrolitza (es trenca) el primer enllaç:
• es forma ADP + àcid fosfòric i s'allibera energia, és a dir:
• ATP → ADP + P + energia
  
• si també s'hidrolitza el segon enllaç, és a dir:
  
• es forma AMP + àcid fosfòric i s'allibera energia
• ADP → AMP + P + energia
  
• Si es realitza una reacció que allibera energia, s'hi acoblarà una reacció en què:
• una molècula d'AMP recull aquesta energia i un àcid fosfòric i es forma ADP, és a dir:
  
• AMP + P + energia → ADP
  
• i si encara s'ha de recollir més energia:
• una molècula d'ADP recull aquesta energia i un àcid fosfòric i es forma ATP, és a dir:
• ADP + P + energia → ATP

4. Polinucleòtids: ÀCIDS NUCLEICS

Els polímers de mononucleòtids formen els àcids nucleics.

Poden ser de dos tipus:

• ARN = RNA = ÀCID RIBONUCLEIC
• ADN = DNA = ÀCID DESOXIRIBONUCLEIC
  

4.1. ARN

4.2. Tipus d'ARN

A les cèl·lules hi podem trobar diferents tipus d'ARN:

4.3. ADN / DNA / Àcid desoxirribonucleic

• pentosa → és una DESOXIRRIBOSA
• bases nitrogenades → poden ser: A T C G

• format per dues cadenes de nucleòtids
• vegeu a l'enllaç tots els enllaços que es formen

• les dues cadenes són:
• ANTIPARAL·LELES
• Si una cadena és 3'5', l'altra és 5'3' (es refereix al carboni de la pentosa que que està a l'extrem. Vegeu el recurs de Khan Academy)
  
• COMPLEMENTÀRIES
• Si en una cadena hi ha A, a l'altra hi ha T (i al revés). Entre elles s'estableixen 2 enllaços per pont d'hidrogen.
  
• Si en una cadena hi ha C, a l'altra hi ha G (i al revés). Entre elles s'estableixen 3 enllaços per pont d'hidrogen.
  
• les dues cadenes estan cargolades en forma de doble hèlix

• Conté la informació genètica (és la seqüència de les bases nitrogenades)

• A les cèl·lules eucariotes:
• es troba associat a proteïnes anomenades histones i forma els cromosomes
• també en tenen els mitocondris i cloroplasts
  
• A les cèl·lules procariotes:
• al nucleoide

5. Així doncs, què cal saber?

Al final del lliurament hauríeu de ser capaços de:

• Reconèixer el nucleòtids i nucleòsids i identificar quines molècules i enllaços els formen
• Reconèixer la molècula d'ATP, identificar quines molècules la formen
• Saber explicar la funció de l'ATP com a molècula energètica
• Conèixer l'estructura de l'ARN
• Identificar els diferents tipus d'ARN i les seves funcions
  
• Conèixer l'estructura de l'ADN: molècules i enllaços
  
• Saber explicar per què les dues cadenes de l'ADN són complementàries i antiparal·leles
• Saber on es localitza l'ADN a la cèl·lula i la seva funció