Nucleotidos:
Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato.
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 moléculas libres (por ejemplo, el ATP).
Estructura:
Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes:
- Bases nitrogenadas: derivan de los compuestos heterocíclicos aromáticos purina y pirimidina.
- Bases nitrogenadas purinicas: son la adenina (A) y la guanina (G). Ambas forman parte del ADN y del ARN.
- Bases nitrogenadas pirimidinicas: son la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U). La timina y la citosina intervienen en la formación del ADN. En el ARN aparecen la citosina y el uracilo.
- Bases nitrogenadas isoaloxacinicas:la flavina (F). No forma parte del ADN o del ARN, pero sí de algunos compuestos importantes como el FAD
- Pentosa: el azúcar de cinco átomos de carbono; puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN).
- 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.
Transferencia de energía
Los nucleótidos, por razón de que sus grupos de fosfato le confieren un enlace de alta energía, son fuentes preferidas en las células para la transferencia de energía. 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 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 complacen las demandas de energía de la célula en reacciones con azúcares y cambios de estructuras proteicas, respectivamente.
Nomenclatura
La posición de los átomos en un nucleótido se especifican en relación a los átomos de carbono en el azúcar de ribosa o desoxirribosa.
- La purina o pirimidina está localizado en el carbono 1' del azúcar.
- El grupo fosfato está en el carbono 5'.
- El grupo hidroxilo sobre el carbono 3' del azúcar, el cual es el que reacciona con el grupo fosfato del carbono 5' de otro subsiguiente nucleótido para formar la cadena de ADN or ARN
