Nucleótido

molécula orgánica formada por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos, una base nitrogenada y un grupo fosfato

Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un nucleósido (una pentosa y una base nitrogenada) y un grupo fosfato. El nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base nitrogenada y la pentosa.

Esquema de una cadena de nucleótidos formando (ADN).

Son los monómeros de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) en los cuales forman cadenas lineales de miles o millones de nucleótidos, pero también realizan funciones importantes como molécula libre (por ejemplo, el ATP o el GTP).[1]

Los nucleótidos son los componentes básicos del ADN y el ARN.

CarácterEditar

1. Los nucleótidos son nucleósidos en los que uno o más grupos fosfato están enlazados al azúcar.

2. La mayoría de los nucleótidos naturales son los ésteres 5'-fosfato.

EstructuraEditar

 
Elementos estructurales de los nucleótidos más comunes.

Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes:[2]

NomenclaturaEditar

La posición de los átomos en un nucleótido se especifica en relación con los átomos de carbono en el azúcar de ribosa o desoxirribosa.

  • La purina o pirimidina está localizada en el carbono 1 del azúcar.[3]
  • El grupo fosfato está en el carbono 5.
  • El grupo hidroxilo se encuentra enlazado al carbono 3 del azúcar. Puede ser liberado en forma de agua producto de la formación del enlace fosfodiester.
  • Puede existir un grupo hidroxilo adicional enlazado al carbono 2, si la pentosa es una ribosa y un carbonilo.

SíntesisEditar

La síntesis de los nucleótidos puede ocurrir de novo o de recuperación. La vía de novo usa fosforribosil pirofosfato (PRPP), al que se van sumando moléculas simples (CO2, aminoácidos y tetrahidrofolato) componiendo finalmente los nucleótidos purínicos y pirimidínicos.[4]

Transferencia de energíaEditar

 
Modelo tridimensional de la molécula de ATP.

Los nucleótidos son moléculas con mucha energía acumulada en los enlaces de los grupos fosfato, por lo que son muy utilizadas en todo tipo de células para la transferencia de energía en los procesos metabólicos.

Los nucleótidos se encuentran en un estado estable cuando poseen un solo grupo fosfato. Cada grupo de fosfato adicional que posea un nucleótido se encuentra en un estado más inestable y el enlace del fósforo y fosfato tiende, cuando se rompe por hidrólisis, a liberar la energía que lo une al nucleótido.

Las células poseen enzimas cuya función es precisamente hidrolizar nucleótidos para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces. Por tal razón, un nucleótido de trifosfato es la fuente más utilizada de energía en la célula. De ellos, el ATP (un nucleótido de adenina con tres grupos de fosfato ricos en energía) es el eje central en las reacciones celulares para la transferencia de la energía demandada. El UTP (uracilo + tres fosfatos) y GTP (guanina y tres fosfatos) también satisfacen las demandas de energía de la célula en reacciones con azúcares y cambios de estructuras proteicas, respectivamente.

Degradación de los nucleótidosEditar

Los nucleótidos están formados de purina y pirimidina y se degradan y/o reciclan continuamente en la mayoría de los organismos vivos.[5]​ Durante la digestión, los ácidos nucleicos se hidrolizan a oligonucleótidos mediante enzimas denominada nucleasas, en continua, los oligonucleótidos son hidrolizados por varías fosfodiesterasas en un proceso que produce una mezcla de mononucleótidos.

Las nucleotidasas eliminan los grupos fosfato de los nucleótidos, produciendo nucleósidos. Estas últimas moléculas son hidrolizadas por nucleosidasas a bases libres y ribosa o desoxirribosa, que luego son absorbidas.

Las bases dietéticas de la purina y la pirimidina no se usan en cantidades  para sintetizar ácidos nucleicos celulares. En cambio, se degradan dentro de los enterocitos. Las purinas se degradan a ácido úrico en humanos y aves. Las pirimidinas se degradan a alanina Berta o ácido aminoisobutírico Berta, así como a NH3 y CO2. A diferencia de los procesos catabólicos para otras clases principales de biomoléculas /p.ej., azúcares, ácidos grasos y aminoácidos), el catabolismo de la purina y la pirimidina no da como resultado la síntesis de ATP.

Las principales vías para la degradación de las bases de purina y pirimidina:

Funciones de los nucleótidosEditar

Los nucleótidos contienen nitrógeno, son biomoléculas fundamentales necesarias para una serie de procesos vitales, son requeridas para el crecimiento y el desarrollo o la replicación celular. Los nucleótidos desempeñan varios papeles esenciales en la transformación de energía, y regulan muchas vías metabólicas.

Véase tambiénEditar

ReferenciasEditar

  1. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K & Wlater P (2002). Molecular Biology of the Cell (4th ed.). Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. pp. 120-121.
  2. Coghill, Anne M.; Garson, Lorrin R., ed. (2006). The ACS style guide: effective communication of scientific information (3ª edición). Washington, D.C.: American Chemical Society. pp. 244. ISBN 978-0-8412-3999-9. 
  3. «Nucleótido». www.quimica.es. Consultado el 27 de noviembre de 2019. 
  4. Moffatta, Barbara A.; Ashihara, Hiroshi (abril de 2002). «Purine and Pyrimidine Nucleotide Synthesis and Metabolism» [Síntesis y metabolismo de los nucleótidos de purina y pirimidina]. Arabidopsis Book (en inglés) (American Society of Plant Biologists) 1: e0018. PMID 22303196. doi:10.1199/tab.0018. Consultado el 10 de octubre de 2017. 
  5. Trudy Mckee, James R. Mckee,. «cap.14,». Bioquímica- las bases moleculares de la vida (séptima edición). pp. P556-557. ISBN 978-607-15-1440-0. 


BibliografíaEditar

  • Trudy Mckee, James R. Mckee, Bioquímica- las bases moleculares de la vida, séptima edición, capítulo catorce, pp556-557. ISBN 978-607-15-1440-0
  • David L. Nelson, Michael M. Cox, Principios de bioquímica, séptima edición, capítulo 8 Nucleótidos y Ácidos nucleicos pp311-314. ISBN 978-84-282-1667-8

Enlaces externosEditar