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Naturaleza y Funciones de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, son fundamentales para la herencia y la síntesis de proteínas. Compuestos por nucleótidos, desempeñan roles clave en la transmisión de la información genética. El ADN, con su estructura de doble hélice, almacena esta información, mientras que el ARN es crucial en la expresión génica y la síntesis proteica. Además, los nucleótidos son esenciales en la bioenergética y la señalización celular, destacando su importancia en la vida celular.

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1

Componentes de un nucleótido

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Pentosa, base nitrogenada, grupos fosfato.

2

Unión de nucleótidos

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Enlaces fosfodiéster conectan nucleótidos en cadenas.

3

Estructuras polinucleotídicas

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Cadenas de nucleótidos forman ADN y ARN, esenciales para la codificación genética.

4

Los ______ son las unidades básicas de los ácidos nucleicos y están formados por una pentosa, una base nitrogenada y hasta tres grupos fosfato.

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nucleótidos

5

En el ARN, la pentosa presente es ______, mientras que en el ADN es ______.

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ribose desoxirribose

6

Las bases nitrogenadas que se encuentran en el ADN son ______, ______, ______ y ______, y en el ARN se incluye ______ en lugar de timina.

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adenina guanina citosina timina uracilo

7

Los nucleótidos se unen entre sí a través de enlaces ______, conectando el carbono 5' de uno con el carbono 3' del siguiente.

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fosfodiéster

8

La orientación de la cadena de ácidos nucleicos es de ______ a ______, determinada por la secuencia de los nucleótidos.

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5' 3'

9

Estructura del ADN

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Doble hélice bicatenaria con puentes de hidrógeno entre bases complementarias.

10

Función principal del ARN

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Participa en la síntesis de proteínas y regulación de la expresión génica.

11

Estructura del ARN

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Generalmente monocatenario con capacidad de plegarse y formar estructuras secundarias complejas.

12

El modelo de la doble hélice del ______ fue propuesto por ______ ______ y ______ ______ en el año ______.

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ADN James Watson Francis Crick 1953

13

Las contribuciones de ______ ______ y ______ ______ fueron clave para el desarrollo del modelo estructural del ADN.

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Rosalind Franklin Maurice Wilkins

14

En la estructura del ADN, las bases nitrogenadas adenina y timina, así como guanina y citosina, se unen mediante ______ de ______.

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puentes hidrógeno

15

La estructura externa de la molécula de ADN está compuesta por cadenas de ______ y ______.

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pentosas fosfatos

16

Función del ARNm

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Transfiere información genética del ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas.

17

Rol del ARNt

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Transporta aminoácidos a los ribosomas, facilitando la síntesis proteica.

18

Importancia del ARNr

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Constituye la estructura y maquinaria catalítica de los ribosomas, esencial para la síntesis de proteínas.

19

Durante la transcripción, la enzima ______ polimerasa convierte una secuencia de ______ en ______.

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ARN ADN ARNm

20

El ARNm sirve de plantilla para la ______, donde los ______ interpretan los codones y los convierten en aminoácidos.

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traducción ribosomas

21

Los ______ llevan aminoácidos específicos reconocidos por sus anticodones, que son complementarios a los codones del ARNm.

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ARNt

22

Los aminoácidos se unen formando una cadena ______ que luego se dobla en una ______ funcional.

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polipeptídica proteína

23

Flujo de información genética

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Del ADN al ARN y luego a las proteínas.

24

Impacto de las mutaciones en la secuencia de ADN

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Pueden cambiar la expresión genética y la función proteica, afectando el fenotipo.

25

El ______ es el principal transportador de energía en las células, y libera energía al hidrolizarse sus enlaces.

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ATP (adenosín trifosfato)

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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Naturaleza y Funciones de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos, ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), son macromoléculas esenciales que almacenan y transmiten la información genética, siendo cruciales para la herencia y la síntesis de proteínas. Están formados por secuencias de nucleótidos, cada uno compuesto por una pentosa (azúcar de cinco carbonos), una base nitrogenada y uno o más grupos fosfato. Los nucleótidos se unen en cadenas a través de enlaces fosfodiéster, formando estructuras polinucleotídicas que son la base de la codificación genética.
Modelo tridimensional detallado de la doble hélice de ADN con varillas azules y verdes y pares de bases en colores complementarios sobre base negra.

Estructura Química de los Nucleótidos

Los nucleótidos, unidades constituyentes de los ácidos nucleicos, se componen de una pentosa (ribose en ARN y desoxirribose en ADN), una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina en ADN y uracilo en ARN) y uno a tres grupos fosfato. La combinación de una base nitrogenada y una pentosa forma un nucleósido, y al añadirse un grupo fosfato resulta en un nucleótido. Los nucleótidos se conectan mediante enlaces fosfodiéster, que vinculan el carbono 5' de un nucleótido al carbono 3' del siguiente, estableciendo así la dirección 5' a 3' de la cadena de ácidos nucleicos.

Características Distintivas del ADN y ARN

El ADN y el ARN se diferencian en su azúcar pentosa, bases nitrogenadas y estructura molecular. El ADN contiene desoxirribosa y la base timina, mientras que el ARN contiene ribosa y uracilo. El ADN es típicamente bicatenario, formando una doble hélice estabilizada por puentes de hidrógeno entre bases complementarias (adenina-timina y guanina-citosina). El ARN, generalmente monocatenario, puede plegarse sobre sí mismo formando estructuras secundarias complejas. El ADN es el depósito permanente de información genética, y el ARN participa activamente en la síntesis de proteínas y en otros procesos celulares como la regulación de la expresión génica.

El Modelo de Doble Hélice de Watson y Crick

El modelo estructural de la doble hélice del ADN fue propuesto por James Watson y Francis Crick en 1953, con contribuciones clave de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins. Este modelo revela que el ADN consiste en dos cadenas de nucleótidos antiparalelas y complementarias, enrolladas en una hélice. Las bases nitrogenadas se emparejan específicamente (adenina con timina y guanina con citosina) a través de puentes de hidrógeno, formando los escalones de la hélice, mientras que las cadenas de pentosas y fosfatos constituyen la estructura externa o "columna vertebral" de la molécula.

Diversidad y Funciones del ARN

El ARN es una molécula polifacética con diversas funciones en la célula. Los principales tipos de ARN son el ARNm (mensajero), que transfiere la información genética del ADN a los ribosomas; el ARNt (de transferencia), que lleva aminoácidos a los ribosomas para la síntesis proteica; y el ARNr (ribosomal), que forma parte de la estructura y maquinaria catalítica de los ribosomas. Además, existen otros tipos de ARN como el ARN pequeño nuclear (snRNA) y el ARN de interferencia (siRNA), que tienen roles en el procesamiento del ARNm y en la regulación de la expresión génica, respectivamente.

Transcripción y Traducción: Expresión de la Información Genética

La expresión genética se realiza a través de dos procesos clave: la transcripción y la traducción. En la transcripción, una secuencia de ADN se transcribe en ARNm por la enzima ARN polimerasa. El ARNm resultante sirve como plantilla para la traducción, donde los ribosomas leen los codones, grupos de tres nucleótidos, y los traducen en una secuencia específica de aminoácidos. Los ARNt reconocen los codones mediante anticodones complementarios y aportan los aminoácidos correspondientes, que se ensamblan en una cadena polipeptídica que se pliega en una proteína funcional.

El Dogma Central de la Biología Molecular

El dogma central de la biología molecular, formulado por Francis Crick, establece que la información genética se transmite desde el ADN al ARN y luego a las proteínas. Este flujo unidireccional de información es fundamental para la vida celular. Las mutaciones, alteraciones en la secuencia de nucleótidos del ADN, pueden modificar la expresión genética y la función de las proteínas, con efectos que pueden ir desde cambios sutiles hasta alteraciones significativas en el fenotipo del organismo.

Importancia de los Nucleótidos en la Bioenergética y la Señalización Celular

Los nucleótidos desempeñan roles vitales más allá de su participación en los ácidos nucleicos. El ATP (adenosín trifosfato) es el principal portador de energía en la célula, liberando energía al hidrolizarse sus enlaces fosfato de alta energía. Otros nucleótidos como el ADP (adenosín difosfato), GTP (guanosín trifosfato), NAD (nicotinamida adenina dinucleótido) y FAD (flavín adenina dinucleótido) son esenciales como cofactores enzimáticos y en la transducción de señales, jugando un papel crucial en numerosos procesos metabólicos y fisiológicos.