Mapa mental: Ácidos nucleicos: ADN y ARN

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Ácidos nucleicos: ADN y ARN

Contenido del mapa

Ácidos nucleicos — Moléculas que guardan, copian y transmiten la información de la vida: ADN y ARN.
- Nucleótido: unidad básica — Monómero que, al repetirse, forma las largas cadenas de ácidos nucleicos.
  - Grupo fosfato — Aporta el carácter ácido y la carga negativa; forma la columna vertebral.
  - Pentosa — Azúcar de 5 carbonos: ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.
  - Base nitrogenada — Molécula con nitrógeno (A, G, C, T o U) que porta la información como una «letra».
  - Enlace fosfodiéster — Une el C3′ de una pentosa con el C5′ de la siguiente y forma el esqueleto azúcar-fosfato.
- Bases nitrogenadas — Las letras del código genético, agrupadas por su tamaño molecular.
  - Purinas: A y G — Adenina y guanina, de doble anillo (grandes); presentes en ADN y ARN.
  - Pirimidinas: C, T y U — Citosina, timina y uracilo, de anillo único (pequeñas).
    - Timina solo en ADN — La T caracteriza al ADN.
    - Uracilo solo en ARN — La U sustituye a la T en el ARN.
  - Purina con pirimidina — Una purina siempre se aparea con una pirimidina, dando anchura constante.
- ADN frente a ARN — Las dos moléculas se diferencian en azúcar, bases, estructura y función.
  - ADN — Desoxirribosa, bases A-G-C-T, doble hélice muy estable; guarda la información.
    - Localización — Núcleo, mitocondrias y cloroplastos.
  - ARN — Ribosa, bases A-G-C-U, normalmente una cadena plegada; copia y ejecuta la información.
    - Localización — Núcleo, citoplasma y ribosomas.
  - Estabilidad distinta — El ADN es muy estable (ideal para archivar); el ARN es menos estable (ideal para trabajar).
- Complementariedad de bases — Las dos cadenas del ADN no son iguales, pero se corresponden base a base.
  - Apareamientos A–T y G–C — A se aparea con T y G se aparea con C de forma específica.
  - Puentes de hidrógeno — Fuerzas débiles pero muy numerosas que mantienen unidas las dos cadenas.
    - A–T: 2 puentes — El par A–T se une mediante dos puentes de hidrógeno.
    - G–C: 3 puentes — El par G–C se une mediante tres puentes; a más pares G–C, más difícil separar el ADN.
  - Regla de Chargaff — En el ADN, A = T y G = C en porcentaje, y A + T + G + C = 100 %.
  - Cálculo de puentes — N = 2·n_AT + 3·n_GC, con n_AT y n_GC los números de pares de cada tipo.
- Doble hélice del ADN — Modelo estructural propuesto en 1953 para describir la organización del ADN.
  - Watson, Crick y Franklin — Watson y Crick propusieron el modelo usando los datos de rayos X de Rosalind Franklin.
  - Cadenas antiparalelas — Una cadena va de 5′ a 3′ y la otra de 3′ a 5′, es decir, en direcciones opuestas.
  - Esqueleto fuera, bases dentro — El azúcar-fosfato contacta con el agua; las bases quedan apiladas en el interior.
  - Vueltas de la hélice — Cada vuelta completa mide unos 3,4 nm y contiene unos 10 pares de bases.
- Flujo de información genética — El recorrido es ADN → ARN → proteína: todo empieza en los ácidos nucleicos.
  - Replicación — El ADN se copia a sí mismo antes de la división celular de forma semiconservativa.
    - ADN polimerasa — Enzima que sintetiza la nueva cadena complementaria.
  - Transcripción — Se copia un trozo de ADN en ARN mensajero (ARNm).
    - ARN polimerasa — Enzima que elabora el ARN a partir de la plantilla de ADN.
  - Traducción — Los ribosomas leen el ARNm y construyen la proteína correspondiente.

Los ácidos nucleicos son las biomoléculas encargadas de guardar, copiar y transmitir las instrucciones de la vida. Se trata de polímeros muy largos formados por la repetición de unidades pequeñas llamadas nucleótidos, que actúan como los monómeros de estas moléculas. Existen dos tipos fundamentales: el ácido desoxirribonucleico (ADN), que almacena la información hereditaria de forma estable y segura, y el ácido ribonucleico (ARN), que copia dicha información y la pone en funcionamiento dentro de la célula. Una analogía útil es el manual de instrucciones de un mueble: el ADN sería el manual original guardado en una caja fuerte (el núcleo), mientras que el ARN sería una fotocopia de una página que se lleva a la mesa de trabajo para poder leerla sin arriesgar el original.

Cada nucleótido está formado por tres partes: un grupo fosfato (que aporta el carácter ácido y la carga negativa a la molécula), una pentosa o azúcar de cinco carbonos (ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN) y una base nitrogenada (A, G, C, T o U), que funciona como la «letra» que porta la información. Cuando los nucleótidos se encadenan, el grupo fosfato de uno se une al azúcar del siguiente mediante un enlace fosfodiéster entre el carbono 3′ y el carbono 5′, originando el esqueleto azúcar-fosfato, que es constante a lo largo de toda la cadena; lo único que varía es la secuencia de bases.

Las bases nitrogenadas se clasifican en purinas (adenina y guanina, de doble anillo) y pirimidinas (citosina, timina y uracilo, de anillo único). La timina aparece exclusivamente en el ADN y el uracilo exclusivamente en el ARN. Una regla básica es que una purina siempre se aparea con una pirimidina, lo que garantiza una anchura constante en la doble cadena. En el ADN el apareamiento es complementario: A con T (mediante 2 puentes de hidrógeno) y G con C (mediante 3 puentes de hidrógeno). De ello se deduce la regla de Chargaff, según la cual A = T y G = C en porcentaje, lo que permite calcular composiciones de bases y el número total de puentes de hidrógeno de un fragmento mediante la fórmula N = 2·n_AT + 3·n_GC.

La estructura del ADN corresponde a una doble hélice propuesta en 1953 por Watson y Crick a partir de los datos de difracción de rayos X obtenidos por Rosalind Franklin. Está formada por dos cadenas antiparalelas (una va de 5′ a 3′ y la otra de 3′ a 5′) enrolladas alrededor de un eje común; el esqueleto azúcar-fosfato queda en el exterior, en contacto con el agua, mientras que las bases quedan apiladas en el interior. Cada vuelta completa mide unos 3,4 nm y contiene aproximadamente 10 pares de bases. El ARN, en cambio, suele ser monocatenario y se pliega sobre sí mismo.

Finalmente, los ácidos nucleicos sostienen el flujo de la información genética: la replicación copia el ADN de forma semiconservativa gracias a la ADN polimerasa; la transcripción copia un trozo de ADN en ARN mensajero mediante la ARN polimerasa; y la traducción, dirigida por los ribosomas, convierte el mensaje del ARN en una proteína. El recorrido global es ADN → ARN → proteína, y todo comienza en los ácidos nucleicos.