Anatomia y Fisiologia (74)

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Capítulo 2: Química básica 55
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Las bases vienen en cinco variedades: adenina (A),
guanina (G), citosina (C), timina (T) y uracilo (U). A y
G son bases grandes, de dos anillos, mientras que las
otras son estructuras más pequeñas, de anillo único. Los
nucleótidos reciben su nombre según la base que con-
tengan: las bases que contienen A son nucleótidos de
adenina, las que contienen C son nucleótidos de cito-
sina, etc.
Los dos tipos principales de ácidos nucleicos son el
ácido desoxirribonucleico (DNA) y el ácido ribonu-
cleico (RNA). El DNA y el RNA difieren en muchos as-
pectos. El DNA es el material genético que se encuentra
dentro del núcleo celular (el centro de control de la cé-
lula). Desempeña dos papeles fundamentales: (1) se re-
plica a sí mismo exactamente antes de que la célula se
divida, asegurando así que la información genética de
cada célula del organismo es idéntica, y (2) proporciona
las instrucciones para construir cada proteína del
cuerpo. Para la mayor parte, el RNA está localizado
fuera del núcleo y puede ser considerado el “esclavo
molecular” del DNA, es decir, que el RNA ejecuta las ór-
denes que imparte el DNA para la síntesis de proteínas.
Aunque tanto el RNA como el DNA están formados
por la unión de nucleótidos, sus estructuras finales son
diferentes. Como muestra la Figura 2.19c, el DNA es una
larga cadena doble de nucleótidos. Sus bases son A, G,
T y C, y su azúcar es la desoxirribosa. Sus dos cadenas
de nucleótidos se mantienen juntas gracias a enlaces de
hidrógeno entre las bases, de modo que se crea una
molécula con forma de escalera. Una alternancia de mo-
léculas de azúcar y fosfato forma el eje central de esta
escalera, mientras que cada “escalón” está formado por
dos bases unidas (un par de bases). La unión de las ba-
ses es muy específica: A siempre se une a T y G siem-
pre se une a C. Así, se dice que A y T son bases com-
plementarias, al igual que también lo son C y G. Una
secuencia de bases de ATGA en una cadena de nucleó-
tidos necesariamente tendrá que estar unida a la se-
cuencia de bases complementaria TACT al otro lado de
la secuencia de nucleótidos. Entonces, la molécula en-
tera se enrolla en una estructura de escalera de caracol
llamada de doble hélice.
Mientras que el DNA tiene una secuencia doble, las
moléculas de RNA son secuencias de nucleótidos úni-
cas. Las bases del RNA son A, G, C y U (U sustituye a la
T que se encuentra en el DNA), Y su azúcar es la ribosa,
en vez de la desoxirribosa. Hay tres variedades princi-
pales de RNA: el RNA mensajero, el ribosómico y el RNA
de transferencia, y cada una tiene un papel específico
que desempeñar al ejecutar las instrucciones del DNA
para construir proteínas. El RNA mensajero lleva la in-
formación para la construcción de la proteína desde los
genes DNA hasta los ribosomas, los lugares de síntesis
de proteínas. El RNA de transferencia transporta los ami-
noácidos hasta los ribosomas. El RNA ribosómico forma
parte de los ribosomas, donde supervisa la traducción
del mensaje y la unión de aminoácidos para formar las
proteínas. La síntesis de proteínas se describe con más
detalle en el Capítulo 3.
Adenosín trifosfato (ATP)
La síntesis del adenosín trifosfato, o (ATP), es muy
importante porque proporciona una forma de energía
química utilizable por todas las células del organismo.
Sin ATP, las moléculas no pueden ser creadas ni des-
truidas, las células no pueden mantener sus límites y to-
dos los procesos vitales se paralizan.
Aunque la glucosa es el combustible más impor-
tante para las células, la energía química contenida en
sus enlaces no puede ser directamente utilizada para
impulsar el trabajo celular. En su lugar, la energía libe-
rada como glucosa es catabolizada, capturada y almace-
nada en los enlaces de las moléculas de ATP como pe-
queños paquetes de energía.
Estructuralmente, el ATP es un nucleótido modifi-
cado; consiste en una base de adenina, azúcar ribosa y
tres grupos fosfato (Figura 2.20a). Los grupos fosfato es-
tán unidos por enlaces químicos únicos llamados enla-
ces fosfato de alta energía. Cuando se rompen estos en-
laces por hidrólisis, la energía que puede ser utilizada
inmediatamente por la célula para hacer un trabajo o
impulsar una actividad concreta, como sintetizar proteí-
nas, transportar sustancias a través de su membrana o,
en el caso de las células musculares, contraerse, es libe-
rada (Figura 2.20b). Se puede comparar el ATP con un
muelle muy enrollado listo para ser desenrollado con
una energía tremenda al liberarlo. La consecuencia de la
separación de su enlace fosfato terminal se puede re-
presentar así:
ATP → ADP � P � E
(adenosín (adenosín (fosfato (energía)
trifosfato) difosfato) inorgánico)
Como el ATP se utiliza para proporcionar energía a las
células, las acumulaciones de adenosín difosfato
(ADP) y el suministro de ATP se reabastecen mediante
la oxidación de los combustibles procedentes de los ali-
mentos (Figura 2.21). Esencialmente, se debe capturar
la misma cantidad de energía que la que se utiliza para
volver a unir un grupo fosfato al ADP (es decir, para re-
vertir la reacción), igual a la que se libera cuando el fos-
fato terminal se separa.