Nucleótidos

NUCLEÓTIDOS

Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos, una base nitrogenada y un conjunto fosfato.

Son los monomeros de los acidos nucleicos -ADN y ARN-
en los que forman cadenas lineales de miles o millones de nucleótidos, pero también realizan funciones importantes como moléculas libres.

• Estructura: Cada nucleótido es un conjunto de los siguientes tres componentes

1.  Bases nitrogenadas: derivan de los compuestos heterocíclicos aromáticos purina y pirimidina.

-Bases nitrogenadas purínicas: son la adenina y la guanina. Ambas forman parte del ADN y del ARN.

-Bases nitrogenadas pirimidínicas: son la timina, la citosina y el uracilo. La timina y la citosina intervienen en la formación del ADN. En el ARN aparecen la citosina y el uracilo.

-Bases nitrogenadas isoaloxacínicas: la flavina. No forma parte del ADN o del ARN, pero sí de algunos compuestos importantes como el FAD.

      2.  Pentosa: el azúcar de cinco átomos de carbono; puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN).       La diferencia entre ambos es que el ARN sí posee un grupo OH en el segundo carbono.

      3. Ácido fosfórico: de fórmula H3PO4 Cada nucleótido puede contener uno (nucleótidos-monofosfato,  como el AMP), dos (nucleótidos-difosfato, como el ADP) o tres (nucleótidos-trifosfato, como el ATP) grupos fosfato.

 

        Resumiendo: El nucleótido en el ADN consiste en un azúcar (desoxiribosa), una de cuatro bases (citosina (C), timina (T), adenina (A), guanina (G)), y fosfato. La citosina y la timina son bases pirimídicas o pirimidinas, mientras que la adenina y la guanina son bases púricas o purinas. El azúcar y la base juntas, constituyen un nucleósido.

• Obtención: El nucleótido no se forma de golpe sino que se forma en dos pasos, en dos reacciones consecutivas:

1. Se une la base nitrogenada y el azúcar, forma un nucleósido.

Monosacárido pentosa + base nitrogenada ! nucleósido
Enlace N - glucosídico
La formación del nucleosido va a ser diferente dependiendo de la base nitrogenada que intervenga; la diferencia reside en que nitrógeno de la base nitrogenada interviene en la formación del enlace N- glucosídico:
Si la base es Pirimidinica (C, T, U): el enlace se establece entre el N1 de la base y el C1del azúcar.

       2.  Se une el ácido fosfórico por lo que aparece una nueva molécula que es el nucleótido.

       Nucleosido + ácido fosfórico
       Enlace de tipo ester (el ácido fosfórico con el C5 del nucleósido)

•      Aplicaciones, importancia:  Los nucleótidos son moléculas que poseen un gran interés biológico ya que además de constituir los ácidos nucleicos llevan a cabo algunas funciones básicas para los seres vivos

1.  Son moléculas acumuladoras y donantes de energía:  Ciertas reacciones químicas propias de los seres vivos tienen como finalidad la producción de energía, si esta energía se desprendiera libremente a penas seria útil para el organismo, resulta mas eficaz disponer de un sistema capaz de acumular la energía liberada, de manera que pueda ser utilizada con posterioridad en la cantidad y en el momento preciso, algunos nucleótidos, fundamentalmente de adenosina con mas de un grupo fosfato desempeñan esta función, cuando existe energía disponible una molécula de adenosin 5 monofosfato (AMP) la emplean en unir un segundo grupo fosfato al otro para obtener adenosin 5 difosfato (ADP), y el ADP la emplea en unir un tercer grupo fosfato a los otros dos para obtener adenosin 5' trifosfato (ATP). Los enlaces así constituidos son altamente energéticos lo que quiere decir que para su formación se requiere una cantidad considerable de energía, el sistema ADP/ATP, constituyen una forma eficaz de guardad la energía liberada en reacciones exotérmicas, si existe energía disponible en abundancia se formaran muchas moléculas de ATP a partir de ADP, por el contrario el consumo de energía en gran cantidad por parte de la célula disminuirá los niveles de ATP y aumentará los de ADP.
2.  Son moléculas con función coencimatica:  Ciertos dinucleotidos intervienen como coenzimas en algunas reacciones enzimaticas importantes, este es el caso del NAD, NADP, FAD. Dos nucleótidos unidos entre sí para realizar función enzimatica (dinucleotidos).