Ácidos Nucleicos: Nucleótidos
Los nucleótidos son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos, es decir, sus monómeros.
Además de su papel estructural en los ácidos nucleicos, las células también utilizan los nucleótidos como transportadores de energía, mediadores de procesos fisiológicos, agentes de transferencia de otros grupos químicos y efectores alostéricos mediante las coenzimas.
Los nucleótidos están conformados por una base nitrogenada, un aldopentosa y uno, dos o tres ácidos fosfóricos.
La base nitrogenada es una estructura cíclica compuesta por átomos de carbono y de nitrógeno que puede derivar de la purina y en este caso va a tener un anillo cíclico doble o de la pirimidina y en este caso va a tener un anillo cíclico simple.
Las bases que derivan de la purina se conocen con el nombre de bases purínicas, mientras que las bases que derivan de la pirimidina se conocen con el nombre de bases pirimidínicas.
En la siguiente imagen, podemos observar a la izquierda las bases derivadas de la purina ya que contienen un doble anillo cíclico.
La primera de ellas es la adenina y la siguiente la guanina.
Como ya mencionamos ambas derivan de la purina.
Mientras que a la derecha tenemos las bases que están conformadas por un único anillo y son la citosina, el uracilo y la timina.
Estas tres derivan de la pirimidina.
El segundo componente de los nucleótidos es la aldopentosa que es un monosacárido, es decir, un azúcar simple compuesto por cinco carbonos.
Existen dos variedades de aldopentosa, una de esas es la ribosa y la otra es la desoxirribosa.
Veamos la composición de
esta pentosa, está formada por un átomo de oxígeno unido a dos átomos de carbono, los cuales a su vez estarán unidos a dos átomos de carbono más.
Este es el carbono número uno que va a estar unido a un hidroxilo y a un hidrógeno.
Este es el carbono número dos, esté el tres, este el cuatro.
El carbono tres va a estar unido a un hidrógeno y a un hidroxilo.
El carbono cuatro va a estar unido al carbono cinco, que a su vez va a estar unido otro hidroxilo y a un hidrógeno.
Y el carbono dos es muy importante ya que además de estar unido a un hidrógeno va a estar unido a un hidroxilo si se trata de la ribosa o a un hidrógeno si se trata de la desoxirribosa, de allí viene su nombre dexosi, porque no contiene el átomo de oxígeno.
Esta estructura la vamos a ver simplificada de la siguiente manera, sin escribir los átomos de carbono, escribiendo simplemente el átomo de oxígeno.
Y cómo podemos ver el carbono número uno va a unirse a la base nitrogenada mediante un enlace que se llama enlace glucosídico.
De esta manera, la base unida a la pentosa va a formar la estructura que se conoce como núcleosido.
Si la pentosa es la ribosa va a ser un ribonucleósido mientras que si la pentosa es la desoxirribosa va a ser un desoxirribonucleósido.
Por último, los nucleótidos contienen un ácido fosfórico que va a reaccionar con el hidroxilo de la posición cinco del carbono de la pentosa, estableciendo un enlace de tipo éster con liberación de una molécula de agua.
Este nucleósido monofosfato, es decir, que contiene un ácido fosfórico puede unirse a uno o dos ácidos fosfóricos más.
De esta manera vamos a obtener un nucleótido con sus tres componentes :la base nitrogenada unida a la pentosa mediante el enlace glucosídico y la pentosa unida al ácido fosfórico mediante un enlace éster.
Si el nucleótido contiene un único ácido fosfórico se lo llamara nucleótido monofosfatado, si contiene dos ácidos fosfóricos nucleótido difosfatado y si contiene tres ácidos fosfóricos nucleótido trifosfatado.
Vamos a ver ahora la variedad de nucleótidos que podemos encontrar si la base nitrogenada es la adenina, el nucleósido es decir, la base más la pentosa puede ser la adenosina cuando la pentosa es la ribosa o la dexosiadenosina cuando la pentosa es la desoxirribosa.
Este nucleótido puede unirse a un ácido fosfórico y formar la adenosina monofosfato que la vamos a encontrar escrita con esta abreviatura, AMP.
Si se une a dos ácidos fosfóricos, vamos a tener una adenosina difosfato y si se une a tres ácidos fosfóricos, adenosina trifosfato.
En cambio, si la ribosa es la desoxirribosa vamos a tener una desoxiadenosina que se va a escribir con una letra d por delante, desoxi adenosina monofosfato, desoxi adenosina difosfato y desoxi adenosina trifosfato.
Lo mismo va a ocurrir con la citosina, donde podemos tener citosina monofosfato, citosina difosfato, citosina trifosfato y las mismas variedades con la desoxicitidina.
Esto mismo va a ocurrir con la guanina, podemos tener guanosina si se trata del ribosa y desoxi guanosina si se trata de la desoxirribosa y sus tres variedades según contenga uno, dos o tres ácidos fosfóricos guanosina monofosfato, guanosina difosfato, guanosina trifosfato y sus variedades con la desoxiguanosina.
En cambio, en la timina y el uracilo ocurre una situación particular ya que la timina únicamente se une a una desoxirribosa formando la desoxi timidina que podrá hacer monofosfato, difosfato o trifosfato.
La timidina se encuentra únicamente en el ADN, mientras que el uracilo que se une únicamente a la ribosa se encuentra en el ARN de manera exclusiva formando el uracilo monofosfato, difosfato o trifosfato.
