Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2021

Explique la estructura y composición de los nucleótidos y los enlaces que participan en su formación. Diferencie entre los distintos tipos de nucleótidos. [1 punto]

$\textbf{Explique la estructura y composición de los nucleótidos y los enlaces que participan en su formación. Diferencie entre los distintos tipos de nucleótidos. [1 punto]}$

Un nucleótido es la unidad estructural de los ácidos nucleicos, y está formado por tres componentes.

Una base nitrogenada, que es un compuesto heterocíclico con nitrógeno. Puede ser púrica, con dos anillos condensados —adenina y guanina—, o pirimidínica, con uno solo —citosina, timina y uracilo.

Una pentosa, que es la ribosa en los ribonucleótidos y la desoxirribosa en los desoxirribonucleótidos; esta última carece del grupo hidroxilo del carbono $2'$, y de ahí su nombre. Sus carbonos se numeran con prima para distinguirlos de los de la base.

Uno o varios grupos fosfato, procedentes del ácido fosfórico, que aportan carga negativa y hacen del conjunto un ácido.

En cuanto a los enlaces, intervienen dos en la formación del nucleótido y un tercero en su polimerización.

La base se une al carbono $1'$ de la pentosa mediante un enlace N-glucosídico, con pérdida de una molécula de agua. El conjunto de base y pentosa, sin fosfato, se llama nucleósido.

El grupo fosfato se une al hidroxilo del carbono $5'$ de la pentosa mediante un enlace éster fosfórico. El nucleósido pasa así a ser nucleótido. Si hay más de un fosfato, los sucesivos se enlazan entre sí por enlaces anhídrido de ácido, que son los ricos en energía del ATP.

Y cuando los nucleótidos polimerizan, el fosfato del carbono $5'$ de uno se une al hidroxilo del carbono $3'$ del siguiente mediante un enlace fosfodiéster, que construye el esqueleto de pentosa y fosfato de la cadena y le da su polaridad $5'\rightarrow 3'$.

Los tipos de nucleótidos pueden distinguirse por varios criterios.

Por la pentosa: desoxirribonucleótidos, propios del ADN, y ribonucleótidos, propios del ARN.

Por la base: nucleótidos de adenina, guanina, citosina, timina —solo en el ADN— y uracilo —solo en el ARN.

Por el número de fosfatos: monofosfato, difosfato y trifosfato, como el AMP, el ADP y el ATP.

Y, sobre todo, por su función, que es la diferencia más importante. Unos forman parte de los ácidos nucleicos, y son los sillares de la información genética. Otros actúan libres en la célula y desempeñan funciones propias: el ATP como moneda energética, el $NAD^{+}$, el NADP y el $FAD$ como coenzimas de oxidorreducción, el coenzima A como transportador de grupos acilo y el AMP cíclico como segundo mensajero en la transmisión de señales.