19.1: Nucleótidos

Objetivos de aprendizaje

  • Para identificar las diferentes moléculas que se combinan para formar nucleótidos.

Las unidades repetitivas, o monómeras, que se unen para formar ácidos nucleicos se conocen como nucleótidos. El ácido desoxirribonucleico (ADN) de una célula mamífera típica contiene aproximadamente 3 × 109 nucleótidos. Los nucleótidos se pueden descomponer en ácido fosfórico (H3PO4), un azúcar de pentosa (un azúcar con cinco átomos de carbono) y una base nitrogenada (una base que contiene átomos de nitrógeno).

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Si el azúcar pentosa es ribosa, el nucleótido se conoce más específicamente como ribonucleótido, y el ácido nucleico resultante es ácido ribonucleico (ARN). Si el azúcar es 2-desoxirribosa, el nucleótido es un desoxirribonucleótido, y el ácido nucleico es ADN.

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Las bases nitrogenadas que se encuentran en los nucleótidos se clasifican como pirimidinas o purinas. Las pirimidinas son aminas heterocíclicas con dos átomos de nitrógeno en un anillo de seis miembros e incluyen uracilo, timina y citosina. Las purinas son aminas heterocíclicas que consisten en un anillo de pirimidina fusionado a un anillo de cinco miembros con dos átomos de nitrógeno. La adenina y la guanina son las principales purinas que se encuentran en los ácidos nucleicos (Figura \(\pageIndex{1}\)).

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Figura \(\pageIndex{1}\) Las Bases nitrogenadas Que se Encuentran en el ADN y el ARN

La formación de un enlace entre C1′ del azúcar pentosa y N1 de la base de pirimidina o N9 de la base de purina une el azúcar pentosa a la base nitrogenada. En la formación de este enlace, se elimina una molécula de agua. La tabla \(\pageIndex{1}\) resume las similitudes y diferencias en la composición de nucleótidos en el ADN y el ARN.

La convención de numeración es que los números imprimados designan los átomos del anillo de pentosa, y los números sin imprimar designan los átomos del anillo de purina o pirimidina.

Tabla \(\PageIndex{1}\): Composition of Nucleotides in DNA and RNA
Composition DNA RNA
purine bases adenine and guanine adenine and guanine
pyrimidine bases cytosine and thymine cytosine and uracil
pentose sugar 2-deoxyribose ribose
inorganic acid phosphoric acid (H3PO4) H3PO4

The names and structures of the major ribonucleotides and one of the deoxyribonucleotides are given in Figure \(\PageIndex{2}\).

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Figure \(\PageIndex{2}\): Los nucleótidos de Pirimidina y Purina

Además de ser las unidades monómeras de ADN y ARN, los nucleótidos y algunos de sus derivados también tienen otras funciones. El difosfato de adenosina (ADP) y el trifosfato de adenosina (ATP), que se muestran en la figura \(\pageIndex{3}\), desempeñan un papel en el metabolismo celular. Además, una serie de coenzimas, incluyendo dinucleótido de adenina flavina (FAD), dinucleótido de adenina nicotinamida (NAD+) y coenzima A, contienen nucleótidos de adenina como componentes estructurales.

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Figure \(\PageIndex{3}\): Structures of Two Important Adenine-Containing Nucleotides

Summary

Nucleotides are composed of phosphoric acid, a pentose sugar (ribose or deoxyribose), and a nitrogen-containing base (adenine, cytosine, guanine, thymine, or uracil). Ribonucleotides contain ribose, while deoxyribonucleotides contain deoxyribose.

Concept Review Exercises

  1. Identify the three molecules needed to form the nucleotides in each nucleic acid.

    1. ADN
    2. ARN
  2. Clasificar cada compuesto como un azúcar pentosa, una purina o una pirimidina.

      adenina guanina desoxirribosa timina ribosa citosina

Respuestas

    1. base nitrogenada (adenina, guanina, citosina y timina), 2-desoxirribosa, y H3PO4 base nitrogenada (adenina, guanina, citosina y uracilo), ribosa, y H3PO4

    1. purina purina la pentosa de azúcar

    2. pirimidina
    3. la pentosa de azúcar

    4. pirimidina

Exercises

  1. What is the sugar unit in each nucleic acid?

    1. RNA
    2. DNA
  2. Identify the major nitrogenous bases in each nucleic acid.

    1. DNA
    2. RNA
  3. For each structure, circle the sugar unit and identify the nucleotide as a ribonucleotide or a deoxyribonucleotide.

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  4. Para cada estructura, el círculo de la unidad de azúcar y de identificar los nucleótidos como un ribonucleótido o un desoxirribonucleótido.

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  5. Para cada estructura, círculo de la base nitrogenada y la identifican como una purina o pirimidina.

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  6. Para cada estructura, el círculo de la base nitrogenada y la identifican como una purina o pirimidina.

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Respuestas

    1. ribosa desoxirribosa

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