Ácido nucleico para niños
Los ácidos nucleicos son moléculas muy grandes que se encuentran en todas las células de los seres vivos. Son como las "instrucciones" o el "manual de operaciones" que cada célula necesita para funcionar. Están formados por unidades más pequeñas que se repiten, llamadas nucleótidos, que se unen para formar cadenas muy largas.
Existen dos tipos principales de ácidos nucleicos: el ADN y el ARN.
El descubrimiento de estas importantes moléculas comenzó en 1868, cuando un científico llamado Johan Friedrich Miescher encontró una sustancia ácida dentro de los núcleos de las células. La llamó "nucleína", que luego se conoció como ácido nucleico. Mucho tiempo después, en 1953, James Watson y Francis Crick descubrieron cómo era la estructura del ADN, una doble hélice, gracias a una imagen especial llamada "Fotografía 51", tomada por Rosalind Franklin usando una técnica de difracción de rayos X.
Contenido
- ¿Por qué son importantes los ácidos nucleicos?
- Tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN
- Las bases nitrogenadas: Las letras del código genético
- Nucleósidos y nucleótidos: Los bloques de construcción
- Características del ADN
- Características del ARN
- La química de los ácidos nucleicos
- Ácidos nucleicos creados en laboratorio
- Véase también
¿Por qué son importantes los ácidos nucleicos?
Los ácidos nucleicos son esenciales para la vida, al igual que otras moléculas como los azúcares, las grasas y las proteínas. Todos los seres vivos, desde las bacterias más pequeñas hasta los animales más grandes, tienen ácidos nucleicos.
La información de la vida
La función más importante de los ácidos nucleicos es que guardan la información genética. Esta información es como un código secreto que le dice a la célula cómo construir y organizar todo lo que necesita.
Construyendo proteínas
Los ácidos nucleicos, especialmente el ADN, contienen las instrucciones para fabricar proteínas. Las proteínas son como los "trabajadores" de la célula; construyen estructuras, ayudan en las reacciones químicas y realizan casi todas las funciones vitales. Sin los ácidos nucleicos, las células no sabrían cómo hacer estas proteínas tan importantes.
Tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN
Aunque el ADN y el ARN son ambos ácidos nucleicos, tienen algunas diferencias clave:
- El azúcar que los forma: En el ADN, el azúcar es la desoxirribosa, mientras que en el ARN es la ribosa.
- Las "letras" de su código: Ambos tienen cuatro tipos de "letras" o bases nitrogenadas. El ADN usa adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). El ARN también tiene adenina (A), guanina (G) y citosina (C), pero en lugar de timina (T), usa uracilo (U).
- Su forma: El ADN suele tener dos cadenas unidas que se enrollan formando una doble hélice. El ARN, en cambio, generalmente tiene una sola cadena.
Las bases nitrogenadas: Las letras del código genético
Las bases nitrogenadas son las partes de los ácidos nucleicos que guardan la información genética. Son como las "letras" que forman las palabras en el código de la vida.
Tipos de bases
Hay cinco bases nitrogenadas principales que se encuentran en el ADN y el ARN:
- Adenina (A): Presente en ADN y ARN.
- Guanina (G): Presente en ADN y ARN.
- Citosina (C): Presente en ADN y ARN.
- Timina (T): Se encuentra solo en el ADN.
- Uracilo (U): Se encuentra solo en el ARN.
Estas bases son muy importantes porque se unen de forma específica: la adenina siempre se une con la timina (en el ADN) o con el uracilo (en el ARN), y la guanina siempre se une con la citosina. Estas uniones son clave para que el ADN y el ARN funcionen correctamente.
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Estructura química de la adenina.
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Estructura química de la guanina.
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Estructura química de la citosina.
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Estructura química de la timina.
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Estructura química del uracilo.
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Estructura química de la ribosa.
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Estructura química del ácido fosfórico.
Nucleósidos y nucleótidos: Los bloques de construcción
Para entender los ácidos nucleicos, primero debemos conocer sus componentes básicos: los nucleósidos y los nucleótidos.
¿Qué es un nucleósido?
Un nucleósido es una parte más pequeña de un ácido nucleico. Está formado por un azúcar (ribosa o desoxirribosa) unido a una base nitrogenada. Piensa en ello como una letra (la base) pegada a un pequeño soporte (el azúcar).
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Un ejemplo de nucleósido es la timidina.
Hay dos tipos de nucleósidos, dependiendo del azúcar que tengan:
- Ribonucleósidos: Contienen el azúcar ribosa.
- Desoxirribonucleósidos: Contienen el azúcar desoxirribosa.
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Estructura química de la ribosa.
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Estructura química de la desoxirribosa.
¿Qué es un nucleótido?
Los nucleótidos son las unidades básicas que forman los ácidos nucleicos. Un nucleótido es un nucleósido al que se le ha añadido un grupo de ácido fosfórico. Es como si a la letra con su soporte le añadieras una "mochila" (el grupo fosfato).
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Estructura química de un nucleótido.
Los nucleótidos pueden tener uno, dos o tres grupos fosfato. Por ejemplo, el ATP (adenosín trifosfato) tiene tres grupos fosfato y es muy importante para dar energía a la célula.
Otras funciones de los nucleótidos
Además de ser los bloques de construcción del ADN y ARN, los nucleótidos tienen otras funciones vitales en la célula:
- Algunos actúan como "mensajeros" que transmiten señales dentro de la célula.
- El ATP es la principal "moneda de energía" de la célula, usada para casi todas sus actividades.
- Otros ayudan a transportar moléculas importantes en el metabolismo.
- También forman parte de otras moléculas esenciales llamadas coenzimas.
Características del ADN
El ADN es la molécula que guarda la información genética de un organismo. Es como el "libro de instrucciones" principal de la vida.
Estructura del ADN
El ADN tiene una estructura muy especial:
- Doble hélice: Generalmente, el ADN está formado por dos cadenas que se enrollan una alrededor de la otra, como una escalera de caracol. Estas dos cadenas están unidas por las bases nitrogenadas (A con T, y G con C).
- Información vital: El ADN contiene todos los mensajes e instrucciones que las células necesitan para crecer, desarrollarse y realizar sus funciones.
- Formas: El ADN puede ser lineal (en las células complejas como las nuestras) o circular (en bacterias y en algunas partes de nuestras células, como las mitocondrias).
Características del ARN
El ARN es otra molécula muy importante que trabaja junto con el ADN. Aunque es similar al ADN, tiene algunas diferencias clave:
- Azúcar y bases: El ARN usa el azúcar ribosa (en lugar de desoxirribosa) y la base uracilo (U) en lugar de timina (T).
- Una sola cadena: A diferencia del ADN, el ARN casi siempre tiene una sola cadena. Sin embargo, esta cadena puede doblarse y formar estructuras complejas.
- Expresa la información: Mientras que el ADN guarda la información, el ARN es el encargado de "leer" esa información y usarla para construir las proteínas.
Tipos de ARN y sus funciones
Existen varios tipos de ARN, cada uno con una función específica en la fabricación de proteínas:
- ARN mensajero (ARNm): Se crea en el núcleo de la célula y lleva las instrucciones del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas (las "fábricas de proteínas") en el citoplasma. Es como el "mensajero" que lleva la receta.
- ARN de transferencia (ARNt): Son moléculas pequeñas que recogen los aminoácidos (los bloques de construcción de las proteínas) en el citoplasma y los llevan a los ribosomas. Allí, los colocan en el orden correcto según las instrucciones del ARNm. Es como el "transportador" de ingredientes.
- ARN ribosómico (ARNr): Es el tipo de ARN más abundante y forma parte de los ribosomas. Los ribosomas son las estructuras donde se unen los aminoácidos para formar las proteínas. Es como la "máquina" de la fábrica.
La química de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos tienen propiedades químicas interesantes que les permiten funcionar.
Desnaturalización y renaturalización
El ADN de doble hélice puede "desnaturalizarse", lo que significa que sus dos cadenas se separan. Esto ocurre si la temperatura es muy alta o si el pH (la acidez o alcalinidad) cambia mucho. Es como si la escalera de caracol se desenrollara. Esto sucede porque los "puentes" que unen las dos cadenas (llamados puentes de hidrógeno) se rompen.
Si las condiciones vuelven a la normalidad, las cadenas pueden "renaturalizarse" y volver a unirse, formando de nuevo la doble hélice.
Efecto hipocrómico
Cuando las bases nitrogenadas del ADN están muy juntas en la doble hélice, absorben menos luz ultravioleta que si estuvieran separadas. A esto se le llama efecto hipocrómico. Si el ADN se desnaturaliza y las cadenas se separan, la absorción de luz ultravioleta aumenta, lo que se conoce como efecto hipercrómico.
La temperatura a la que la mitad del ADN se desnaturaliza se llama "temperatura de fusión" (Tm). Cuantas más uniones de guanina y citosina tenga el ADN (que tienen tres "puentes" de unión en lugar de dos como la adenina y la timina), más alta será su temperatura de fusión, porque es más difícil separarlas.
Ácidos nucleicos creados en laboratorio
Además de los ácidos nucleicos que existen en la naturaleza, los científicos han creado algunos tipos en el laboratorio. Estos se llaman análogos de ácidos nucleicos y se usan para investigar o para posibles tratamientos.
- Ácido nucleico peptídico (ANP): En este tipo, la parte del azúcar y el fosfato se reemplaza por otra estructura. Se une muy fuerte al ADN natural y puede ser útil en investigación.
- Morfolino y ácido nucleico bloqueado (LNA): Son derivados de ácidos nucleicos naturales que se usan para estudiar cómo funcionan los genes o para desarrollar nuevos medicamentos.
- Ácido nucleico glicólico (ANG): Aquí, el azúcar es reemplazado por glicerol. Es una forma muy simple de ácido nucleico y se cree que podría haber sido un precursor de los ácidos nucleicos naturales.
- Ácido nucleico treósico (ANT): En este caso, el azúcar es la treosa. También se ha estudiado como un posible precursor del ARN.
- Quimeroplasto: Es una molécula que combina ADN y ARN, y se investiga para su uso en terapia génica, que busca corregir problemas genéticos.
Véase también
En inglés: Nucleic acid Facts for Kids
