Biomoléculas
Ácidos nucleicos: ADN y ARN
Al terminar vas a poder distinguir el ADN del ARN en cuatro puntos, nombrar las tres partes de un nucleótido, explicar por qué las bases se aparean como lo hacen, y decir qué función cumple cada uno.
Qué son y cuál es su marca
Los ácidos nucleicos son las biomoléculas que guardan y transmiten la información genética.
Contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo.
El FÓSFORO es su marca. Ninguna otra biomolécula lo lleva como parte esencial, así que si una molécula tiene fósforo, es un ácido nucleico.
El nucleótido: la pieza, con tres partes
La unidad se llama nucleótido y siempre tiene las mismas tres partes:
- Un azúcar de cinco carbonos: desoxirribosa en el ADN, ribosa en el ARN.
- Un grupo fosfato.
- Una base nitrogenada: A, T, C, G o U.
El nombre de cada ácido nucleico sale del azúcar: ácido desoxirribonucleico → ADN; ácido ribonucleico → ARN. La diferencia es un solo oxígeno, el que le falta a la desoxirribosa.
Cómo se encadenan: el fosfato de un nucleótido se une al azúcar del siguiente. Así queda un esqueleto de azúcar–fosfato–azúcar–fosfato con las bases colgando hacia adentro. El esqueleto es siempre el mismo; lo que cambia de un gen a otro es el orden de las bases.
Las bases y por qué se aparean como se aparean
| Base | ADN | ARN | Se aparea con |
|---|---|---|---|
| Adenina (A) | sí | sí | T en ADN, U en ARN |
| Timina (T) | sí | no | A |
| Uracilo (U) | no | sí | A |
| Citosina (C) | sí | sí | G |
| Guanina (G) | sí | sí | C |
A con T (o U), C con G. Siempre.
Y ese apareamiento no es arbitrario, que es lo que casi nunca se explica: se debe a dos cosas que tienen que cumplirse a la vez.
- Los puentes de hidrógeno tienen que encajar. A y T forman dos puentes de hidrógeno; C y G forman tres. Ninguna otra pareja los forma bien.
- El tamaño tiene que dar. A y G son bases grandes —de dos anillos—; C, T y U son chicas —de un anillo—. Cada pareja junta una grande con una chica, y así el ancho de la doble hélice es constante en toda su longitud. Dos grandes no cabrían; dos chicas dejarían un hueco.
De ahí sale un dato que se pregunta: el par C–G, con tres puentes de hidrógeno, es más fuerte que el A–T, que tiene dos. Un ADN rico en C y G cuesta más de separar.
Y la consecuencia práctica del apareamiento: si conocés una hebra, conocés la otra. Por eso el ADN puede copiarse: cada hebra es el molde de su complementaria.
ADN y ARN: las cuatro diferencias
| ADN | ARN | |
|---|---|---|
| Azúcar | desoxirribosa | ribosa |
| Bases | A, T, C, G | A, U, C, G |
| Hebras | doble hélice | una sola, generalmente |
| Dónde está | núcleo | núcleo y citoplasma |
| Función | guardar la información | usarla para fabricar proteínas |
Las cuatro se pueden recordar de a pares, pero mejor entenderlas: el ADN es el archivo y el ARN es la copia de trabajo.
- El archivo tiene que ser estable y quedarse guardado: doble hebra —más resistente—, en el núcleo, con un azúcar al que le falta un oxígeno y que por eso es menos reactivo.
- La copia de trabajo tiene que ser temporal y moverse: una sola hebra, sale del núcleo, y su azúcar con ese oxígeno de más la hace menos duradera, que es justo lo que se quiere en algo desechable.
Por qué el ADN usa timina y el ARN uracilo: la timina es un uracilo con un grupo metilo agregado. Ese metilo la hace más estable y más fácil de reparar si se daña. Al archivo le conviene el extra; a la copia desechable no le hace falta.
Los tipos de ARN
- ARN mensajero (ARNm): lleva la copia del gen del núcleo al ribosoma.
- ARN de transferencia (ARNt): trae los aminoácidos al ribosoma, uno por uno.
- ARN ribosómico (ARNr): forma parte del ribosoma mismo.
Los tres nombres dicen lo que hacen, así que no hay que memorizarlos: mensajero lleva el mensaje, transferencia transfiere los aminoácidos, ribosómico está en el ribosoma.
Para qué sirven: el flujo de la información
ADN → (transcripción) → ARN → (traducción) → proteína
El ADN guarda las instrucciones; el ARN las copia y las lleva; el ribosoma las lee y fabrica la proteína. Y como la forma de una proteína es su función, todo termina en lo que la célula puede hacer.
Ejemplos resueltos
1. Una biomolécula contiene C, H, O, N y P. ¿Cuál es? Un ácido nucleico: el fósforo es exclusivo de ellos.
2. Una hebra de ADN dice ATGCCA. ¿Cómo es la complementaria? A↔T, C↔G, base por base: TACGGT.
3. ¿Y si esa hebra se transcribe a ARN? Igual, pero la T se reemplaza por U: UACGGU.
4. ¿Por qué el ADN es de doble hebra y el ARN de una sola? Porque el ADN guarda y tiene que ser estable —y con dos hebras, cada una es la copia de seguridad de la otra—; el ARN es una copia de trabajo temporal que además tiene que salir del núcleo.
5. Un fragmento de ADN tiene 30 % de adenina. ¿Cuánta citosina tiene? Si hay 30 % de A, hay 30 % de T —se aparean—. Entre las dos, 60 %. Queda 40 % para C y G, repartido en partes iguales: 20 % de citosina.
Ese cálculo sale directo del apareamiento, y es de los que más caen.
Los errores que más se cobran
- Poner timina en el ARN. En el ARN va uracilo.
- Aparear mal las bases. A con T o U; C con G.
- Olvidar el fósforo. Es la marca del grupo.
- Decir que el ARN es de doble hebra. Generalmente es una sola.
- Confundir los azúcares. ADN: desoxirribosa. ARN: ribosa.
- Creer que el apareamiento es arbitrario. Lo deciden los puentes de hidrógeno y el tamaño de las bases.
Clave de análisis
Los ácidos nucleicos se reconocen por el fósforo, y su pieza es el nucleótido: azúcar, fosfato y base nitrogenada. Toda la lógica del tema está en el apareamiento: A con T —o U— y C con G, y no por convención sino porque los puentes de hidrógeno encajan y los tamaños se complementan — siempre una base grande con una chica, para que la hélice tenga el mismo ancho en toda su longitud. De ahí sale que conociendo una hebra se conoce la otra, que es lo que permite copiar el ADN. Y las diferencias entre ADN y ARN se deducen de sus papeles: el ADN es el archivo —doble hebra, en el núcleo, con un azúcar y una base más estables— y el ARN es la copia de trabajo —una hebra, sale del núcleo, desechable a propósito—.