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¿Por qué desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN?

¿Por qué desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN?


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¿Por qué el ADN está hecho de desoxirribosa y el ARN está hecho de ribosa? ¿Por qué no pueden ambos usar ribosa o desoxirribosa? Creo que la desoxirribosa da una ventaja en el almacenamiento de genes, el trabajo del ADN y la ribosa se maneja mejor fuera del núcleo… pero ¿por qué?


Buena pregunta que conduce a los fundamentos del ADN y el ARN.

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el núcleo de la vida en la Tierra, todos los organismos vivos conocidos utilizan el ADN como su columna vertebral genética. El ADN es tan valioso y vital para los eucariotas que se mantiene empaquetado en el núcleo celular, se copia pero nunca se elimina porque nunca abandona la seguridad del núcleo. El ADN dirige toda la actividad celular delegándola al ARN. El ARN (ácido ribonucleico) tiene diversos tipos de funciones biológicas en la codificación, decodificación, regulación y expresión de genes. El ARN transporta mensajes desde el núcleo celular hasta el citoplasma.

La estructura de los nucleótidos de ARN es muy similar a la de los nucleótidos de ADN, con la principal diferencia de que el esqueleto del azúcar ribosa en el ARN tiene un grupo hidroxilo (-OH) que el ADN no tiene. Esto le da al ADN su nombre: ADN significa ácido desoxirribonucleico. Otra diferencia menor es que el ADN usa la base timina (T) en lugar de uracilo (U). A pesar de las grandes similitudes estructurales, el ADN y el ARN desempeñan funciones muy diferentes entre sí en las células modernas.

http://exploringorigins.org/rna.html

El ARN tiene tres características principales que lo diferencian del ADN.

  • El ARN es muy inestable y se descompone rápidamente.
  • El ARN contiene uracilo en lugar de timina.
  • El ARN es casi siempre monocatenario.

El ADN y el ARN usan un azúcar ribosa como elemento principal de sus estructuras químicas, el azúcar ribosa que se usa en el ADN es desoxirribosa, mientras que el ARN usa azúcar ribosa sin modificar.

Ribosa y desoxirribosa


En la figura anterior podemos ver que la principal diferencia entre las dos moléculas es la presencia de OH en la ribosa (cola 2 ') y la ausencia en la desoxirribosa. Hay una diferencia en un átomo de oxígeno ya que el nombre significa desoxi ribosa. Tanto la ribosa como la desoxirribosa tienen un átomo de oxígeno (O) y un átomo de hidrógeno (H) (un grupo OH) en sus sitios 3 '. Los grupos OH son de naturaleza muy reactiva, por lo que se requiere la cola 3 'OH para que se formen enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos en los átomos de ribosa y desoxirribosa.


Respuesta

El ADN es una molécula tan importante que debe protegerse de la descomposición y otras reacciones. La ausencia de un oxígeno es la clave para prolongar la longevidad del ADN. Cuando el oxígeno 2 'está ausente en la desoxirribosa, es menos probable que la molécula de azúcar participe en reacciones químicas (la naturaleza agresiva del oxígeno en las reacciones químicas es famosa). Entonces, al eliminar el oxígeno de la molécula de desoxirribosa, el ADN evita que se descomponga. Desde el punto de vista del ARN, el oxígeno es útil, a diferencia del ADN, el ARN es una herramienta a corto plazo que utiliza la célula para enviar mensajes y fabricar proteínas como parte de la expresión génica. Simplemente hablando, el ARNm (ARN mensajero) tiene la función de activar y desactivar los genes, cuando un gen debe activarse, se produce ARNm y, para mantenerlo APAGADO, se elimina el ARNm. Entonces el grupo OH en 2 'se usa para descomponer el ARN rápidamente haciendo que los genes afectados se encuentren en estado OFF.

Finalmente, el azúcar ribosa se coloca en el ARN para descomponerlo fácilmente y el ADN usa azúcar desoxirribosa para la longevidad.

Referencias

Carne y huesos del metabolismo - Marek H. Dominiczak

Genética para tontos - Tara Rodden Robinson


Adición a la respuesta de Jvrek basada en los comentarios. La mayoría de los mecanismos de degradación del ARN catalizados por diferentes ARNasas (ARNasa-A y ARNasa-S, por ejemplo) involucran al 2'-OH. Por lo tanto, el repertorio de ARNas es selectivo hacia el ARN y no hacia el ADN debido al 2'-OH.


¿Por qué el ADN para el material genético?

Creo que la respuesta correcta y suficiente a esto es la que se repite con tanta frecuencia que es difícil encontrar la fuente original. Por ejemplo, G.F. Joyce escribió en un artículo de revisión de Nature de 2002:

La principal ventaja del ADN sobre el ARN como material genético es la mayor estabilidad química del ADN, lo que permite genomas mucho más grandes basados ​​en ADN.

Para expandirse, el ARN no es adecuado para genomas grandes porque el 2'-OH de la ribosa (obviamente ausente de la 2'-dexoirribosa del ADN) hace que el enlace fosfodiéster sea susceptible a la hidrólisis alcalina (consulte la ilustración adaptada del artículo de Wikipedia).

Esto ocurrirá lentamente a pH 7,6, pero a una velocidad calculada suficiente para degradar un ARN de 1000 nucleótidos en aproximadamente 70 días. Esto explica por qué todos los virus de ARN tienen genomas pequeños (y por qué algunos, como el virus de la gripe, están segmentados).

¿Por qué ARN para otras funciones informativas?

Hay una variedad de ad hoc argumentos aquí, pero ninguno tan concluyente como el argumento anterior para el ADN. Esto se debe en parte a que hay una variedad de funciones que realiza el ARN: se pueden presentar diferentes argumentos para cada una. Antes de señalar un punto que no creo que se haya hecho anteriormente, diría que el ARN probablemente precedió al ADN (ya sea que uno crea que precedió a la proteína o no) y que habría tenido que haber una ventaja selectiva para que los organismos cambiaran de ARN a ADN. Se puede ver eso para el genoma, pero no para las otras funciones.

Este argumento también se aplica a la catálisis, pero de una manera ligeramente diferente. Si las enzimas de ARN (ribozimas) precedieron a las enzimas de proteína, la mayoría de las ribozimas se han descartado porque las enzimas de proteína son más eficientes y los organismos que las desarrollaron tenían una ventaja. Los que quedan están tan íntimamente involucrados con el ARN que el reemplazo por proteínas habría sido difícil. Entonces, las respuestas a esta pregunta acerca de que el ADN no puede reemplazar al ARN catalítico, aunque correctas, me parecen periféricas a la cuestión general de la función del ARN.

La función central del ARN está seguramente en la síntesis de proteínas: ARNm, ARNr, ARNt. Una cosa que quizás tengan en común es una estructura tridimensional que se diferencia de una doble hélice extendida. (Sí, el ARNm también tiene una estructura terciaria). El ARN se presta más fácilmente a tales estructuras porque la diferencia química entre la ribosa y la desoxirribosa conduce a una estructura helicoidal diferente (hélice A) de la del ADN (hélice B). Para citar a Fohrer et al.:

La presencia del grupo ribosa 2'-hidroxilo en el ARN engendra una preferencia por el grupo C3'-endo fruncido, proporcionando así el factor decisivo para las diferencias en conformación, hidratación y estabilidad termodinámica entre las hélices canónicas de ARN y ADN.

(Imagen de Niel Henriksen que muestra C3'- y C2'-endo fruncido de ribosa. C2'-endo fruncido se encuentra en la desoxirribosa en la hélice B-DNA).

La hélice A de ARN implica un apareamiento de bases menos riguroso que la hélice B de ADN (de ahí la mayor frecuencia de error en la replicación de los genomas del virus de ARN), lo que también se refleja en el apareamiento de bases no WC en el ARNr y el ARNt. (También se debe mencionar la presencia de U en el ARN, en lugar de T en el ADN; los pares de bases GU se encuentran con frecuencia en el ARNr).


Básicamente, se debe a que el ADN es tan hidrófobo que no cataliza sustancialmente reacciones en soluciones acuosas.

El ARN es menos hidrófobo y, por lo tanto, más capaz de catalizar reacciones acuosas, pero la misma reactividad significa que es más susceptible a la degradación y, por lo tanto, menos adecuado que el ADN para el almacenamiento de genes.

El ARN es más polar y, por lo tanto, menos hidrófobo que el ADN debido a la mayor polaridad del grupo hidroxilo adicional en la ribosa en comparación con la desoxirribosa.

Esto significa que el ADN es más estable que el ARN, porque las hebras son más difíciles de separar porque se atraen más entre sí que el agua circundante. Debido a que es más estable, es más adecuado para almacenar secuencias genéticas con menos degradación que el ARN.

Pero debido a que el ADN es tan estable, requiere una cantidad sustancial de maquinaria solo para separar y mantener separadas las hebras cuando se necesitan. Por lo tanto, es poco probable que el ADN fuera el material genético original que surgió a través de una química prebiótica mucho más simple.

El ARN que es más polar es más fácil de separar. También, a diferencia del ADN, en realidad puede catalizar una amplia variedad de reacciones que requieren solo el ARN y algo de química prebiótica, como iones metálicos o ácidos grasos simples.

Por ejemplo, el intrón del grupo I puede catalizar la transferencia de un solo electrón en presencia de iones de hierro (II). Y puede catalizar su escisión de una sección de ARN con hierro (II) o más comúnmente iones de magnesio. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3365117/

De hecho, en casi todos los procesos biológicos altamente conservados encontrará química del ARN remanente, si no pequeñas piezas de ARN retenidas por proteínas que hacen el trabajo pesado. Esto lleva a la hipótesis del mundo del ARN, que postula que el ARN surgió antes que el ADN y las proteínas. https://www.youtube.com/watch?v=U6QYDdgP9eg

Pero al ser más fácil de separar, el ARN es más susceptible a la degradación por reactivos acuosos, y al ser menos estable es menos adecuado para el almacenamiento de genes sin degradación. Entonces, si un organismo encontrara una manera de convertir su ARN en ADN para su almacenamiento y viceversa, tendría una ventaja selectiva significativa.

Tal mecanismo podría ser tan simple como una proteína o ribozima que preferentemente podría mantener el ADN en contacto con el ARN. Entonces, los mecanismos normales de ligación de cadenas podrían funcionar tanto para producir ADN a partir de moldes de ARN como ARN a partir de moldes de ADN.

Con el tiempo, tenderían a surgir versiones especializadas para realizar cada tarea, pero cada una se basaba en el mecanismo de sujeción original, que a su vez podría haberse basado en el mecanismo de ligasa. En la actualidad, existen varios ARN de unión a ADN y ARN pequeños altamente relacionados que participan en muchos procesos análogos. Búsqueda de estructura, función y reconocimiento del ARN por Anna Marie Pyle en iBioseminars.

Vincularía algunos más, pero no tengo la reputación. Pero vea también "El origen del código genético" por cdk007 en la misma serie. También hay 3 videos excelentes sobre abiogénesis, ARN y "protoceldas" de vesículas de ácidos grasos de Jack Szostak sobre ibiología. Solo búscalos.


6.2: ADN y ARN

  • Contribuido por Suzanne Wakim y amp Mandeep Grewal
  • Profesores (Biología Molecular Celular y Ciencias Vegetales) en Butte College

Esta joven tiene el pelo naturalmente rojo. ¿Por qué este cabello es rojo en lugar de otro color? Y, en general, ¿qué causa la aparición de rasgos específicos? Hay una molécula en los seres humanos y en la mayoría de los demás seres vivos que es en gran parte responsable de sus rasgos. La molécula es grande y tiene una estructura en espiral en eucariotas. ¿Qué molécula es? Con estas sugerencias, probablemente sepa que la molécula es ADN.

Figura ( PageIndex <1> ): Cabello rojo


Los ácidos nucleicos están compuestos de nucleótidos enlazados. El ADN incluye el azúcar, la desoxirribosa, combinada con grupos fosfato y combinaciones de timina, citosina, guanina y adenina. El ARN incluye azúcar, ribosa con grupos fosfato y combinaciones de uracilo, citosina, guanina y adenina.

El ADN y el ARN son ácidos nucleicos y forman las instrucciones genéticas de un organismo. Sus monómeros se llaman nucleótidos, que se componen de subunidades individuales. Los nucleótidos consisten en un azúcar de 5 carbonos (una pentosa), un fosfato cargado y un base de nitrogeno (Adenina, Guanina, Timina, Citosina o Uracilo). Cada carbono de la pentosa tiene una designación de posición del 1 al 5. Una de las principales diferencias entre el ADN y el ARN es que el ADN contiene desoxirribosa y el ARN contiene ribosa. La característica de discriminación entre estas pentosas se encuentra en la posición principal 2 & donde un grupo hidroxilo en la ribosa está sustituido con un hidrógeno.

El ADN tiene una estructura de doble hélice. Dos hebras antiparalelas están unidas por enlaces de hidrógeno.

El siguiente video ilustra la estructura y propiedades del ADN.

El ADN es una molécula de doble hélice. Dos hebras antiparalelas están unidas por enlaces de hidrógeno. La adenina forma 2 enlaces H con timina. La guanina forma enlaces 3 H con la citosina. Esta coincidencia de AT & amp GC se denomina complementariedad. Mientras que las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de la doble hélice (como los peldaños de una escalera), la columna vertebral repetida de azúcar pentosa y fosfato forma la columna vertebral de la molécula. Observe que el fosfato tiene carga negativa. Esto hace que el ADN y el ARN estén cargados negativamente en general.

Hay 10 bases por cada vuelta completa en la doble hélice del ADN.


Diferencia entre desoxirribosa y ribosa

La desoxirribosa y la ribosa son azúcares simples que forman parte de los ácidos nucleicos que son una de las macromoléculas importantes presentes en todos los organismos vivos. Al igual que las proteínas y los carbohidratos, el ácido nucleico también es vital para la supervivencia de todos los organismos vivos.

La desoxirribosa es una aldopentosa, lo que significa un azúcar pentosa con un grupo funcional aldehído en posición. Un grupo aldehído consiste en un átomo de carbono que está unido a un átomo de hidrógeno y tiene un doble enlace a un átomo de oxígeno (fórmula química O = CH-).

La desoxirribosa se deriva de la ribosa. La ribosa forma un anillo de cinco miembros compuesto por cuatro átomos de carbono y un átomo de oxígeno. Los grupos hidroxilo (-OH) están unidos a tres de los carbonos. El cuarto carbono del anillo, uno de los átomos de carbono adyacentes al oxígeno, que está unido al quinto átomo de carbono y un grupo hidroxilo. La desoxirribosa se forma mediante el reemplazo del grupo hidroxilo en la posición, el carbono más alejado del carbono unido por hidrógeno, lo que lleva a la pérdida neta de un átomo de oxígeno. La ribosa tiene la fórmula química C5H10O5. Por tanto, la desoxirribosa tiene la fórmula química C5H10O4.

La desoxirribosa y la ribosa son formas de azúcares simples o monosacáridos que se encuentran en los organismos vivos. Son de gran importancia desde el punto de vista biológico, ya que ayudan a formar el modelo del organismo que luego se transmite de generación en generación. Cualquier cambio en el plano en una generación de la especie se manifiesta en la siguiente en forma de cambios físicos o evolutivos. Pero la ribosa y la desoxirribosa tienen algunas diferencias sutiles pero vitales.

Desoxirribosa & # 8211

La desoxirribosa también es una forma de azúcar pentosa pero con un átomo de oxígeno menos. La fórmula química del azúcar desoxirribosa es C5H10O4. También es un azúcar aldopentosa ya que tiene un grupo aldehído unido a él. La modificación ayuda a las enzimas presentes en el organismo vivo a diferenciar entre ácido ribonucleico y ácido desoxirribonucleico. La forma del azúcar desoxirribosa es tal que cuatro de cada cinco átomos de carbono junto con un átomo de oxígeno forman un anillo de cinco miembros. El átomo de carbono restante está unido a dos átomos de hidrógeno y se encuentra fuera del anillo. Los grupos hidroxilo del tercer y quinto átomo de carbono están libres para unirse a los átomos de fosfato. Como resultado, solo dos átomos de fosfato pueden unirse al azúcar desoxirribosa. La desoxirribosa más una base proteica que puede ser purina o piramidina forma desoxirribonucleósido. Cuando los átomos de fosfato se unen al desoxirribonucleósido, forman el ácido desoxirribonucleico o el ADN. El ADN es el almacén de información genética de todos los organismos vivos. Cada organismo tiene un ADN diferente que es responsable de los rasgos característicos de esa especie u organismo. Los cambios en la molécula de ADN provocan un cambio en la estructura genética del organismo. El ADN es una estructura de doble hélice compuesta por nucleótidos unidos en forma de espiral. El nucleótido está compuesto por una base nitrogenada, azúcar pentosa y fosfato. La disposición de la base nitrogenada forma el código genético de ese organismo.

Este es un azúcar pentosa que tiene cinco átomos de carbono y diez átomos de hidrógeno. Su fórmula molecular es C5H10O5. Esto también se conoce como aldopentosa, ya que tiene un grupo aldehído unido al final de la cadena en forma abierta. El azúcar ribosa es un monosacárido regular en el que se une un átomo de oxígeno a cada átomo de carbono de la cadena. En el segundo átomo de carbono, en lugar de hidrógeno, se une el grupo hidroxilo. Los grupos hidroxilo del segundo, tercer y quinto átomos de carbono están libres, de modo que tres átomos de fosfato pueden unirse allí. El ribonucleósido formado por la combinación de azúcar ribosa y una base nitrogenada se convierte en ribonucleótido cuando se le une un átomo de fosfato. La base puede ser purina o piramidina, que en realidad son tipos de aminoácidos. Los aminoácidos son componentes básicos de las proteínas. El ribonucleótido o ácido ribonucleico (ARN) tiene tres centros quirales y ocho estereoisómeros. El azúcar ribosa se encuentra en el ARN de los organismos vivos. El ARN es una molécula monocatenaria que se enrolla sobre sí misma. El ARN o ácido ribonucleico es la molécula encargada de codificar y decodificar la información genética. En un lenguaje sencillo, ayuda a copiar y expresar el plano del organismo y también ayuda en la transferencia de información genética a la progenie. También ayudan en la síntesis de proteínas.

¿Por qué desoxirribosa para el ADN y ribosa para el ARN?

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el núcleo de la vida en la Tierra. Todos los organismos vivos conocidos utilizan el ADN como columna vertebral genética. El ADN es tan valioso y vital para los eucariotas que se mantiene empaquetado en el núcleo celular, se copia pero nunca se elimina porque nunca abandona la seguridad del núcleo. El ADN dirige toda la actividad celular delegándola al ARN. El ARN (ácido ribonucleico) tiene diversos tipos de funciones biológicas en la codificación, decodificación, regulación y expresión de genes. El ARN transporta mensajes desde el núcleo celular hasta el citoplasma.

El ADN y el ARN usan un azúcar ribosa como elemento principal de sus estructuras químicas, el azúcar ribosa que se usa en el ADN es desoxirribosa, y mientras que el ARN usa azúcar ribosa sin modificar.


¿Qué es la desoxirribosa?

La desoxirribosa es una pentosa monosacárido o azúcar simple con la fórmula química de C5H10O4. Su nombre especifica que es un desoxi azúcar. Es el resultado de la ribosa del azúcar por la pérdida de un átomo de oxígeno. Tiene dos enantiómeros D-2-desoxirribosa y L-2-desoxirribosa. Sin embargo, D-2-desoxirribosa ocurre ampliamente en la naturaleza, pero L-2-desoxirribosa rara vez se originan en la naturaleza. Fue descubierto en 1929 por Phoebus Levene. La D-2-desoxirribosa es el principal precursor del ADN del ácido nucleico (ácido desoxirribonucleico).


Estructura

Las estructuras químicas tanto de la ribosa como de la desoxirribosa se indican a continuación. Mirándolos, podemos notar los siguientes puntos.

Similitudes

► Tanto la ribosa como la desoxirribosa son monosacáridos o azúcares simples.

► Ambas son aldopentosas, lo que significa que ambas son moléculas de azúcar pentosa que, en su forma de cadena abierta, tienen un grupo funcional aldehído en un extremo. Un azúcar pentosa es aquel que está formado por 5 átomos de carbono.

Diferencias

► Si bien la ribosa es una molécula regular de azúcar, la desoxirribosa es un azúcar modificado. La desoxirribosa es un desoxi azúcar, que se deriva de la ribosa por la pérdida de un átomo de oxígeno. Esta es la razón por la que el número de átomos de oxígeno en la desoxirribosa es uno menos que en la ribosa. Esta diferencia hace posible que las enzimas distingan entre las dos moléculas de azúcar.

► La ribosa, como otras aldopentosas, tiene tres centros quirales, lo que hace posible que la ribosa tenga 8 estereoisómeros diferentes. La 2-desoxirribosa, por otro lado, tiene dos enantiómeros (estereoisómeros que son idénticos pero no superponibles).


¿Qué es el ARN?

ARN significa ácido ribonucleico.Su función es realizar las instrucciones codificadas en el ADN. Hay tres tipos de ARN, cada uno con una función diferente. Estos son:

ARN mensajero (ARNm)- el ARNm transporta información para la síntesis de proteínas desde las moléculas de ADN en el núcleo al ribosomas

ARN ribosómico (ARNr)- El ARNr es un componente estructural de ribosomas(los orgánulos que realizan la síntesis de proteínas)

Transferir ARN (ARNt)- El ARNt transfiere aminoácidos al ribosoma. Estos aminoácidos se utilizan para ensamblar un nuevo cadena polipeptídica

El ARN se compone de ribonucleótidos,cada uno contiene un grupo fosfato, un azúcar de 5 carbonos y una base de nucleótidos. Los cuatro tipos de bases nitrogenadas que se encuentran en las moléculas de ARN son:

Por lo tanto, los cuatro tipos de nucleótidos de ARN son:

  • Un nucleótido (que contiene adenina)
  • U nucleótido (que contiene uracilo)
  • Nucleótido G (que contiene guanina)
  • Nucleótido C (que contiene citosina)

Como en las moléculas de ADN, estos ribonucleótidos están unidos por enlaces fosfodiésterque se forman entre el carbono 3 'de un azúcar y el carbono 5' de otro. A diferencia del ADN, el ARN es una molécula monocatenaria, sin embargo, todavía puede formar estructuras bicatenarias.

los pares de basesen las moléculas de ARN son:


El ARN y el ADN tienen azúcares ribosa y desoxirribosa, respectivamente. ¿En qué se diferencian estos dos azúcares entre sí? una. A diferencia de la ribosa, la desoxirribosa no tiene un grupo hidroxilo en el carbono 1. b. A diferencia de la ribosa, la desoxirribosa no tiene un grupo hidroxilo en el carbono 2. c. A diferencia de la ribosa, la desoxirribosa no tiene un grupo hidroxilo en el carbono 3. d. A diferencia de la ribosa, la desoxirribosa no tiene un grupo hidroxilo en el carbono 4.

P: Usando las ecuaciones 2 Fe (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 FeCl₃ (s) ∆H ° = -800.0 kJ / mol Si (s) + 2 Cl₂ (g) → SiCl₄.

A: Las reacciones dadas son 1) 2 Fe (s) + 3 Cl₂ (g) → 2 FeCl₃ (s) ∆H ° =.

A: Dado, moles de Cl2 = 1.3 moles moles de HCl = 1.6 volumen moles de matraz = 250.

P: ¿Por qué el 1-butanol, CH₃CH₂CH₂CH-OH, es soluble en agua, mientras que el heptano, CH₃ (CH₂) ₅CH₃, no lo es?

R: ¿Por qué el 1-butanol, CH₃CH₂CH₂CH-OH, es soluble en agua, mientras que el heptano, CH₃ (CH₂) ₅CH₃, no lo es?

P: ¿Cuál es el producto de la siguiente reacción? LIAIH, luego HO NH HO, NH2 NH NH NH2

R: El reactivo dado es piperidin-2-ona. LiAlH4 es un agente reductor.

P: X (s) | X5 + (0,94 M) || Mn O4 1 menos (1.10 M) | Mn O2 (s) | H + (0.51 M) El potencial de reducción para X5 + es 2.

R: La ecuación de Nernst se muestra a continuación: Donde: Ecell = potencial de celda E0cell = potencial de celda estándar.

P: Calcule la masa de soluto necesaria para crear 250 mL de solución 0.1M conociendo el peso molecular o.

R: Haga clic para ver la respuesta

P: ¿Qué tipo de experimento demuestra que un electrón tiene las propiedades de una onda? A) Fotoelectr.

R: El efecto fotoeléctrico se produce cuando la luz golpea un metal y expulsa electrones del metal & # x27s su.

A: La reacción balanceada es: Masa molar de Cr2O3 = 152 g / mol Cálculo de no. de mol de Cr2O3:

P: La concentración de acetato de etilo en una solución alcohólica se determinó diluyendo una muestra de 10,00 ml.


ADN (ácido nucleico desoxirribosa): estructura y funciones

El ADN o ácido nucleico de desoxirribosa es una macromolécula de polidesoxirribonucleótido de doble cadena retorcida helicoidalmente que constituye el material genético de todos los organismos con excepción de los ribovirus.

En procariotas ocurre en nucleoides y plásmidos. Este ADN suele ser circular. En eucariotas, la mayor parte del ADN se encuentra en la cromatina del núcleo. Es lineal. Se encuentran cantidades más pequeñas de ADN en las mitocondrias y plastidios (ADN de orgánulos).

Puede ser circular o lineal. El ADN monocatenario se presenta como material genético en algunos virus (p. Ej., Coli-fago ф x 174). El ADN es la macromolécula más grande con un diámetro de 2 nm (20A) y una longitud en milímetros.

Es un polímero de cadena larga de varios cientos de miles de desoxirribonucleótidos, por ejemplo, 4,7 millones de pares de bases en E. coli y más de 3 mil millones de pares de bases en el ser humano. Una molécula de ADN tiene dos hebras complementarias no ramificadas. Están enrollados en espiral. Las dos hebras espirales de ADN se denominan colectivamente dúplex de ADN (fig. 9.21).

Las dos hebras no están enrolladas entre sí, sino que la hebra doble se enrolla sobre sí misma alrededor de un eje común como una cuerda o una caja de escalera de caracol con pares de bases que forman escalones (peldaños) mientras que los huesos de la espalda de las dos hebras forman barandillas.

Debido a la torsión en espiral, el dúplex de ADN llega a tener dos tipos de surcos alternos, mayor y menor. Una vuelta de 360 ​​° de la espiral tiene aproximadamente 10 nucleótidos en cada hebra de ADN. Ocupa una distancia de aproximadamente 3,4 nm (34 A), es decir, el paso del ADN es 34 A, de modo que los nucleótidos adyacentes o sus bases están separados por un espacio de menos de 0,34 nm (3,4 A).

Un desoxirribonucleótido de ADN se forma mediante la reticulación de tres sustancias químicas: ácido fosfórico (H3PO4), azúcar desoxirribosa (C5H10O4) y una base de nitrógeno. En el ADN se encuentran cuatro tipos de bases nitrogenadas.

Pertenecen a dos grupos, purinas (anillos dobles de 9 miembros con nitrógeno en las posiciones 1, 3, 7 y 9) y pirimidina & # 8217s (anillos de seis miembros con nitrógeno en las posiciones 1 y 3). El ADN tiene dos tipos de purinas (adenina o A y guanina o G) y dos tipos de pirimidina & # 8217s (citosina o С y timina o T).

Dependiendo del tipo de base nitrogenada, el ADN tiene cuatro tipos de desoxirribonucleótidos: desoxi-adenosina 5-monofosfato (d AMP), desoxi guaninosina 5-monofosfato (d GMP), desoxi timidina 5-monofosfato (d TMP) y desoxi citidina 5-monofosfato (d CMP).

La columna vertebral de una cadena o hebra de ADN está formada por grupos alternativos de desoxirribosa y ácido fosfórico. El grupo fosfato está conectado al carbono 5 & # 8242 del residuo de azúcar de su propio nucleótido y al carbono 3 & # 8242 del residuo de azúcar del siguiente nucleótido mediante enlaces fosfodiéster. -H de fosfato y -OH de azúcar se eliminan como H2O durante cada formación de éster.

En un extremo de la cadena de ADN, el último azúcar tiene su 5-C libre mientras que en el otro extremo el 3-C del primer azúcar está libre. Se denominan respectivamente extremos 5 & # 8242 y 3 & # 8242. El grupo fosfato proporciona acidez a los ácidos nucleicos porque al menos uno de sus grupos laterales es libre de disociarse.

Las bases de nitrógeno se encuentran en ángulo recto con el eje longitudinal de las cadenas de ADN. Están unidos al átomo de carbono 1 & # 8216 de los azúcares por enlaces glicosídicos. La pirimidina se une a la desoxirribosa por su átomo de N en la posición 1 & # 8242 mientras que una purina lo hace por el átomo de N en la posición 9 & # 8217.

Las dos cadenas de ADN son antiparalelas, es decir, corren paralelas pero en direcciones opuestas. En una cadena, la dirección es 5 & # 8242 → 3 & # 8242 mientras que en la opuesta es 3 & # 8242 → 5 & # 8242 (Fig. 9.22). Las dos cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno entre sus bases. La adenina (A), una purina de una cadena, se encuentra exactamente frente a la timina (T), una pirámide de la otra cadena. De manera similar, la citosina (C, una pirámide) se encuentra frente a la guanina (G, una purina).

Esto permite una especie de disposición de cerradura y llave entre purina de gran tamaño y pirimidina de pequeño tamaño. Se ve reforzado por la aparición de enlaces hidro y tímido entre los dos. Se producen tres enlaces de hidrógeno entre la citosina y la guanina (CsG) en las posiciones 1-1 & # 8242, 2 & # 8242 & # 8211 6 & # 8242 y 6 & # 8242 -2 ’.

Hay dos enlaces de hidrógeno de este tipo entre la adenina y la timina (A = T) que se forman en las posiciones 1 ’-3 & # 8242 y 6 & # 8242 -4’. Los enlaces de hidrógeno se producen entre el hidrógeno de una base y el oxígeno o nitrógeno de la otra base. Dado que se encuentran bases de nitrógeno específicas y diferentes en las dos cadenas de ADN, estas últimas son complementarias.

Por tanto, la secuencia de, por ejemplo, AAGCTCAG de una cadena tendría una secuencia complementaria de TTCGAGTC en la otra cadena. En otras palabras, las dos cadenas de ADN no son idénticas. Se debe al emparejamiento de bases específicas con una purina que se encuentra frente a una pirimidina. Esto hace que las dos cadenas tengan un grosor de 2 nm.

Un par de bases purina-purina lo hará más grueso, mientras que un par de bases pirimidina-pirimidina lo hará más estrecho que 2 nm. Por lo tanto, una purina de mayor tamaño se encuentra frente a la pirimidina de menor tamaño, A opuesta a T y С opuesta a G. Este emparejamiento de bases específico hace que las dos cadenas sean complementarias.

Hebras de sentido y antisentido:

Ambas hebras de ADN no participan en el control de la herencia y el metabolismo. Solo uno de ellos lo hace. La hebra de ADN que funciona como plantilla para la síntesis de ARN se conoce como hebra plantilla, hebra menos (-) o hebra antisentido.

Su hebra complementaria se denomina hebra no molde, hebra más (+), hebra codificante o codificante. Este último nombre se da porque, por convención, el código genético del ADN se escribe de acuerdo con su secuencia.

ADN sin plantilla, sentido (+) o hebra codificante

Plantilla de ADN, antisentido o no codificante o hebra (-)

(5 y # 8242) G С AU U С G G С U AG U A AC (3 y # 8242)

El ARN se transcribe en las cadenas 3 & # 8242 → 5 & # 8242 (-) (plantilla / anti-cadena) de ADN en la dirección 5 ← 3. La hebra (+) de ADN es la hebra codificante que lleva información genética pero no forma parte de la plantilla. El término antisentido también se usa en una perspectiva más amplia para cualquier secuencia o hebra de ADN (o ARN) que sea complementaria al ARNm.

Desnaturalización (= fusión):

Los enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas de las cadenas de ADN complementarias pueden romperse debido a la alta temperatura, el pH bajo o alto. El fenómeno se llama desnaturalización o fusión. Dado que un par de bases A — T tiene sólo dos enlaces de hidrógeno, el área rica en pares de bases A — T puede sufrir una desnaturalización fácil.

Se conoce como área de baja fusión. El área rica en pares de bases G — С es comparativamente más estable porque tres enlaces de hidrógeno conectan las bases de nitrógeno complementarias. Las hebras de ADN separadas por fusión pueden volver a asociarse y formar dúplex. El fenómeno se llama renaturalización.

ADN palindrómico y repetitivo:

El dúplex de ADN posee áreas donde la secuencia de nucleótidos es la misma pero opuesta en las dos cadenas, por ejemplo,

Estas áreas se denominan palíndromos o regiones palindrómicas. Las regiones conectadas con la transcripción del ARN ribosómico son a menudo palindrómicas. Se desconoce el significado exacto de este tipo de arreglo.

Funciones del ADN:

(1) El ADN es material genético que lleva toda la información hereditaria codificada en la disposición de sus bases nitrogenadas.

(2) Tiene la propiedad de replicación (función autocatalítica y timidez) esencial para transmitir información genética de una célula a sus hijas o de una generación a la siguiente.

(3) El cruce produce recombinaciones.

(4) Los cambios en la secuencia y el número de nucleótidos producen mutaciones. Las mutaciones son el origen de todas las variaciones y la formación de nuevas especies.

(5) Da lugar a ARN a través de la transcripción (función heterocatalítica).

(6) El ADN controla las reacciones metabólicas de las células a través de ARN y síntesis de proteínas, enzimas y otros bioquímicos dirigidos por ARN.

(7) La diferenciación y el rechazo de varias partes del cuerpo se deben al funcionamiento diferencial de partes específicas del ADN.

(8) Las etapas de desarrollo ocurren en el ciclo de vida de un organismo mediante un reloj interno del funcionamiento del ADN.



Comentarios:

  1. Creon

    Quiero decir que no tienes razón. Escríbeme en PM, hablamos.

  2. Mezirg

    Quiero decir, permites el error. Ingrese, discutiremos.

  3. Gilberto

    En mi opinión, no tienes razón. Estoy seguro. Puedo probarlo.

  4. Ortzi

    Creo que estas equivocado. Estoy seguro. Puedo probarlo. Envíame un correo electrónico a PM, hablaremos.

  5. Ranit

    Maravillosa, muy valiosa idea

  6. Paige

    El tema es interesante, participaré en la discusión. Sé que juntos podemos llegar a una respuesta correcta.



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