Cap 8 - nucleotidos - daniela carolina muñoz encalada

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Capitulo 8
Nucleótidos
 
 
Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos, nucleótidos que están formados por 3
componentes:
- Base: Purina o Pirimidina
- Azúcar: ribosa (RNA) o desoxirribosa (DNA)
- Fosfato
Los nucléosidos están constituidos por base y azúcar, no tienen el fosfato. En relación a los 2 tipos de
azúcares que pueden componer un nucleótido o nucleosido estos se pueden clasificar en DNA si el
azúcar es una desoxirribosa y RNA si el azúcar es una ribosa.
Desde el punto de vista de la nomenclatura es importante saber que las purinas son Adenina (A) y
Guanina (G), y las pirimidinas son Citosina (C) Timina (T) y Uracil (U).
 
Además de estas purinas típicas que conocemos hay otras purinas naturales que también existen en la naturaleza
aunque no participen en la estructura de DNA o RNA, lo que es similar a lo que sucede con los aminoácidos no
proteicos (que no participan en las funciones de las proteínas). Aquí tenemos 3 purinas que son importantes en las
vías de degradación como es el de la hipoxantina, xantina y ácido úrico.
Los nucleótidos pueden tener como base una pentosa que puede ser una ribosa o una desoxirribosa y aquí tenemos
su estructura en Fisher y Haworth.
Los nucleosidos son estructuras intermedias que tienen una base y un azúcar, y tenemos que arriba hay un nucleosido
entre una pirimidina y una ribosa, y también tenemos un nucleosido entre una purina y una ribosa y el enlace que se
genera aquí es muy importante ya lo hemos mencionado antes cuando hablamos de las N glicosilaciones y esta
marcado con amarillo lo que ocurre entre el carbono hemiacetalico pero la base proporciona un nitrógeno por lo cual
tenemos un enlace N glicosídico. Aquí vemos la unión entre una pentosa y una base purina o pirimidina a través de un
nitrógeno lo que es el enlace N glocosidico. Como reconozco yo el carbono anomerico en un enlace así? Bueno es fácil
porque esta unido directamente al nitrógeno y a un oxigeno, entonces que nitrógeno es el que uso, cual es el importante
para el puente? En las pirimidinas el nitrógeno 1 y en las purinas el nitrógeno 9, o sea en las pirimidinas el nitrógeno 1
del anillo pirimidinico pero en las purinas no se une al pirimidinico sino que se une al anillo inidasolico. Una cosa
importante es que la configuración del enlace glicosidico es siempre Beta, ya sea Beta-N-9 o Beta-N-1, y otro detalle es
que si yo tengo que distinguir entre la numeración de las bases y la numeración de las azucares, tengo que saber
distinguir los carbonos de cada uno de ellos y eso se hace porque la numeración de la ribosa tiene el sufijo ‘, entonces si
yo digo 1’ estoy hablando del carbono 1 de la pentosa, y si yo digo el carbono 1 (sin prima) estoy hablando de la base.
 
Cuales son los nucleosidos que existen? Bueno son 5, uno correspondiente a cada base, como por ejemplo, Citidina
que es el nucleosido de Citosina, Uridina de Uracilo, Adenosina de la Adenina, Guanosina de Guanina y hay un caso de
un nucleosido raro que es un nucleosido poco común que es Inopina que es de la Hipoxantina que es otro de esos
nucleótidos poco comunes que nombramos antes. Aquí estamos hablando de ribonuleósidos, entonces si yo digo
Citidina yo estoy hablando del ribonucleosido de la base, y en el caso de la timidina no existe naturalmente porque es un
componente del DNA. El caso de la timidina es importante porque si yo digo timidina yo esto diciendo automáticamente
desoxitimidina porque como no existe el caso de “ribo” yo tengo que pensar automáticamente en el “desoxi”, pero en el
caso de todos los otros nucleosidos existen tanto en “ribo” como en “desoxi”. Entonces, timidina es el nucleosido de la
Timina pero existe en el caso “desoxi” solamente, entonces ustedes pueden ahorrarse la saliva de decir “desoxi” porque
como es el único caso posible es algo casi obvio.
Tenemos los nucleótidos monofosfatos, que están formados por una base, una pentosa y un fosfato y fíjense que
estoy diciendo monofosfato, lo que quiere decir que hay un solo fosfato por lo que estoy diciendo implícitamente que
pueden haber nucleótidos de mas de un fosfato, porque si el único caso que existiera fuera el de 1 fosfato no tendría
para que nombrarlo, así que atención con eso. El fosfato esta pegado siempre al azúcar, y el azúcar tiene varias
opciones, si estoy hablando del ribo tengo 3 opciones (2’,3’ o 5’) y si tengo los desoxi tengo solo 2 opciones (3’ o 5’).
Primero que nada, que tipo de enlace estoy formando yo aquí, si estoy uniendo un alcohol a un ácido fosforito, entonces
el enlace que se forma es un enlace fosfoester (no es diester, es “ester” nomás). La naturaleza tiene muchas opciones
para escoger cosas y aquí también escoge, y los nucleótidos fisiológicos son los 5’, tanto para los ribo como para los
desoxi. Los 2’ prácticamente no existen en la naturaleza, y los 3’existen pero como productos de degradación así que
nos vamos a quedar con los 5’ solamente, por lo que no lo vamos a “agregar” en el nombre porque siempre estaremos
hablando de ellos. Aquí tenemos la adenosina 5’ monofosfato (AMP), guanosina 5’ monofosfato (UMP), cistidina 5’
monofostato (CMP). Yo puedo distinguir mas o menos los ribo de los desoxi, en el caso de la timidina yo le pongo TMP
nomás porque yo se que es desoxi, pero en el caso de los otros yo tengo que ponerles una “d” minúscula para
diferenciar el ribo del desoxi, y esta abreviatura es muy importante.
Las purinas y pirimidinas son cíclicos, tienen dobles enlaces deslocalizados, son cromofobos y absorben luz, y es
importante esto porque hay una diferencia entre la absorción de luz entre los nucleótidos. Ojo que son las bases las
responsables de la absorción de la luz, así que la base libre absorbe luz, el nucleosido absorbe, el nucleótido absorbe,
etc. Al igual que los aminoácidos estos tienen capacidad de absorber la luz ultravioleta a una capacidad máxima de 260
NM entonces uno puede distinguir la absorción de los nucleótidos por la longitud de onda de la absorción máxima
(recuerden que los aminoácidos tienen una longitud de onda mayor). Ahora, quien creen ustedes que absorberá mas,
una proteína de peso de 1000 o un nucleótido de peso 1000? Lógicamente el nucleótido de peso 1000 absorbe más
porque todos los nucleótidos absorben y en el caso de las proteínas solo algunas absorben la luz.
 
Nucleótidos Cíclicos
Los nucleótidos cíclicos son nucleótidos que tienen un fosfato que esta pegado a 2 de los OH, esta obviamente
pegado al 5’ pero también esta pegado al 3’ por lo que forma un puente, el fosfato forma un “diester”. Se conocen 2, el
AMPc y el GMPc, y siempre es 3’5’, no existen los 2’ y no existen tampoco los desoxi así que ahí vamos acotando.
Estos son muy importantes porque son mensajeros celulares del mensaje que traen las hormonas.
Habíamos hablado también que además de los monofosfatos existen los difosfatos y los trifosfatos, de hecho para la
bioquímica son mas importantes los di y tri fosfatos que los monofosfatos, y acá tenemos como se puede generar un
difosfato. Tenemos el AMP y si le pegamos un segundo fosfato se forma un difosfato (ADP) lo cual se genera por
perdida de una molécula de agua, se forma un enlace anhídrido, el cual se genera por 2 ácidos que se unen
perdiéndose agua. Esto es muy importante porque estos enlaces son muy débiles (el profe uso la palabra “láviles”), se
forman y se rompen e hidrolizan con mucha facilidad, a diferencia de los esteres que son mucho mas firmes. Ahora, el
ADP se puede unir a un tercer fosfato formando el ATP y tenemos entonces aquí que hay 2 enlaces anhídrido, y para
distinguir los fosfatos tenemos mas nomenclatura, el fosfato α, β, γ. El fosfato α va unido directamente al azúcar por
enlace ester en cambio el β va unido por un enlace anhídrido, y lo mismo con el gama. Existe tetrafosfatos,
pentafosfatos y también existen otros nucleótidos trifosfatos porque existen de todos, tenemos el GTP, UTP, CTP y TTP.
Todos ellos cumplen funciones menos sus casos de difosfato que son más inservibles.
 
Los nucleótidos se juntanpara formar cadenas, oligonucleotídicas (5, 10, 15) y polinucleotídicas (100-1000+). Para
formar la cadena los nucleótidos se unen por medio del fosfato que les sirve de puente, formando un enlace diester.
Tenemos el extremo donde esta el fosfato en 5’ y luego tenemos que al otro lado se une por el lado 3’, y es por esta
razón que pueden haber producto de hidrólisis por la parte del 3’, pero lo que me interesa que sepan es que la unión de
estos nucleótidos se realizar por medio de un enlace fosfodiester 3’-5’ que tiene un fosfato que hace de puente. Esto es
importante también para definir los extremos de la cadena, lo que quiere decir que en un extremo tenemos el carbono 5’
libre y en el otro tenemos el extremo 3’ libre, entonces definimos la secuencia desde el 5’ hacia el 3’.
 
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