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68 Capítulo 3 tituye una especie de código (vea el capítulo 13). Mientras que el ARN suele estar constituido por una cadena de nucleótidos, el ADN se compone de dos cadenas que permanecen juntas por enlaces de hidrógeno y enrolladas una alrededor de la otra en una doble hélice (vea la figura 1-7). Algunos nucleótidos son importantes en las transferencias de energía y en otras funciones celulares Además de su importancia como subunidades del ADN y ARN, los nucleótidos cumplen otras funciones primordiales en las células. El trifosfato de adenosina (ATP), que se compone de adenina, ribosa y tres grupos fosfato (vea la fi gura 7-5), es de gran importancia como la principal “moneda energética” en todas las células (vea el capítu lo 7). Los dos grupos fosfato terminales se unen al nucleótido por medio de enlaces covalentes. Tradicionalmente, estos enlaces se indican por líneas onduladas, que indican que el ATP puede transferir un grupo fosfato a otra molécula, haciéndola más reactiva. De esta forma el ATP puede donar parte de su energía química. La mayor parte de la energía química fácilmente accesible de las células se asocia con los grupos fos- fato del ATP. Al igual que el ATP, el trifosfato de guanosina (GTP), un nucleótido que contiene la base guanina, puede trasladar energía al transferir un grupo fosfato y también participa en la señalización celular (vea el capítulo 6). Un nucleótido puede asumir una forma alternativa con funciones celulares específi cas. Por ejemplo, el ATP, que se convierte en mono- fosfato de adenosina (cíclico AMP o cAMP) por la enzima adenililci- clasa (FIGURA 3-25). El cíclico AMP regula ciertas funciones celulares, Las proteínas mal plegadas están implicadas en las enfermedades humanas Los estudios sobre mecanismos de plegamiento de proteínas, y sobre la relación entre la actividad de una proteína y su conformación, son cada vez más importantes en medicina. Por ejemplo, como se analiza en el capítulo 24, la enfermedad de las vacas locas y las enfermedades relacio- nadas en los seres humanos y otros animales son causadas por proteínas mal plegadas llamadas priones. Otras enfermedades graves en las que las proteínas mal plegadas juegan un papel importante son la enfermedad de Alzheimer (vea el capítulo 41) y la enfermedad de Huntington (vea el capítulo 16). Repaso ■ Dibuje la fórmula estructural de un aminoácido simple. ¿Cuál es la importancia del grupo carboxilo, del grupo amino y del grupo R? ■ ¿Cómo infl uye la estructura primaria de un polipéptido en las estructuras secundaria y terciaria? 3.5 ÁCIDOS NUCLEICOS OBJETIVO DE APRENDIZAJE 10 Describir los componentes de un nucleótido. Diferenciar los ácidos nucleicos y sus nucleótidos y describir la importancia de estos compuestos en los seres vivos. Los ácidos nucleicos transmiten la información hereditaria y deter- minan qué proteínas produce una célula. En las células se encuentran dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico y el ácido ribonucleico. El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el compo- nente de los genes, el material hereditario de la célula, y contiene ins- trucciones para la síntesis de todas las proteínas y de todo el ARN que necesita el organismo. El ácido ribonucleico (ARN) participa en el proceso de unión de aminoácidos para formar polipéptidos. Algunos tipos de ARN, conocidos como ribozimas, pueden incluso actuar como catalizadores biológicos específi cos. Como las proteínas, los ácidos nucleicos son moléculas grandes y complejas. El nombre ácido nucleico refl eja el hecho de que son ácidos y fueron identifi cados primero por el bioquímico suizo Friedrich Miescher, en 1870, en los núcleos de células de pus. Los ácidos nucleicos son polímeros de nucleótidos, unidades moleculares que consisten en (1) un azúcar de cinco átomos de car- bono, ya sea desoxirribosa (en el ADN) o ribosa (en el ARN); (2) uno o más grupos fosfato, que hacen ácida a la molécula, y (3) una base nitrogenada, compuesto anular que contiene nitrógeno. La base ni- trogenada puede ser una purina de doble anillo o una pirimidina de un solo anillo (FIGURA 3-23). El ADN por lo general contiene las purinas adenina (A) y guanina (G), las pirimidinas citosina (C) y timina (T), el azúcar desoxirribosa y el fosfato. El ARN contiene las purinas adenina y guanina y las pirimidinas citosina y uracilo (U), junto con el azúcar ribosa y el fosfato. Las moléculas de ácidos nu- cleicos se componen de cadenas lineales de nucleótidos, unidas por enlaces fosfodiéster, cada uno formado por un grupo fosfato y los enlaces covalentes que lo unen a los azúcares de nucleótidos adya- centes (FIGURA 3-24). Observe que cada nucleótido está definido por su base específica, y que los nucleótidos se pueden unir en cualquier secuencia. Una molécula de ácido nucleico está definida de manera exclusiva por su secuencia específica de nucleótidos, lo que cons- Adenina (A) Guanina (G) O N H HN C CH O O N H HN CH CH O CH CH N H N Citosina (C) Uracilo (U) O HC Timina (T) NH2 N HN N NN CH N H2N O N CH N HH NH2 CH3 (b) Purinas. Las dos principales bases de purina que se encuentran en los nucleótidos son adenina y guanina. (a) Pirimidinas. Las tres principales bases de pirimidina que se encuentran en los nucleótidos son citosina, timina (sólo en el ADN) y uracilo (sólo en el ARN). FIGURA 3-23 Animada Componentes de los nucleótidos Los hidrógenos indicados por los recuadros blancos se eliminan cuando la base se une a un azúcar. 03_Cap_03_SOLOMON.indd 6803_Cap_03_SOLOMON.indd 68 10/12/12 18:1710/12/12 18:17 Parte 1 La organización de la vida 3 La química de la vida: compuestos orgánicos 3.4 Proteínas La secuencia de aminoácidos de una proteína determina su conformación Las proteínas mal plegadas están implicadas en las enfermedades humanas Repaso 3.5 Ácidos nucleicos Algunos nucleótidos son importantes en las transferencias de energía y en otras funciones celulares
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