Los antioxidantes

Resulta paradójico que una molécula tan esencial como el oxígeno, pueda resultar tremendamente perjudicial para nuestras células si su enorme potencial reactivo no es controlado. Este efecto nocivo se debe a la formación de radicales libres (radicales superóxido, hidroxilo o átomos de oxígeno libres), que pueden atacar al ADN, las proteínas y los lípidos de las células, alterando su estructura y su funcionalidad.

Los radicales libres son moléculas que poseen uno o más electrones desapareados en su órbita externa. Estos electrones libres causan una gran inestabilidad y reactividad en la molécula, que les lleva a captar electrones de otras moléculas, oxidándolas, de manera que generan una cadena de nuevas moléculas inestables y reactivas.

La actividad enzimática mantiene un ambiente reductor en el interior de las células que restringe la capacidad oxidante del oxígeno, evitando el denominado estrés oxidativo. Pero no sólo el oxígeno es el responsable del estrés oxidativo, pues otras sustancias tóxicas presentes en el aire, el agua, los alimentos o el tabaco, así como las radiaciones ultravioletas, también provocan la formación de radicales libres, cuya actividad perjudicial se ha relacionado con patologías cardiovasculares, el cáncer o el envejecimiento prematuro.

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Los antioxidantes son sustancias capaces de inhibir la oxidación de otras moléculas, por lo que constituyen una herramienta altamente eficaz en la neutralización de los radicales libres, manteniendo la integridad y el buen funcionamiento de las células y los tejidos. Existen mecanismos de reparación que permiten a la célula recuperar la normalidad en las estructuras deterioradas, pero la propagación de los daños ocasionados por los radicales libres ocurre en una temible secuencia de etapas en cadena que sólo se puede frenar con la presencia de sustancias antioxidantes. Entre ellas se encuentran las vitaminas A, C y E, oligoelementos como el selenio, el zinc o el cobre, y otros metabolitos, como los polifenoles.

Vitamina A

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Vitamina A

La vitamina A o retinol es una vitamina liposoluble (es soluble en lípidos) y se encuentra en animales, especialmente en el hígado y en el tejido adiposo. La vitamina A también puede obtenerse por transformación de algunos carotenos de origen vegetal. Los carotenos se convierten en retinol en la pared intestinal, por lo que apenas pasan a la sangre, salvo que se consuma en grandes cantidades.

Los carotenos más abundantes son: beta-caroteno, alfa-caroteno, luteína, zeaxantina, licopeno y criptoxantina. Los tres primeros pueden transformarse en vitamina A, y abundan en los vegetales verdes y de coloración naranja, las frutas tropicales o de tonos amarillentos y la yema de huevo. La luteína, junto con la zeaxantina, muy abundantes en el maíz, son especialmente importantes en la protección de la retina frente a la radiación solar. El licopeno es un pigmento de color rojo presente en grandes cantidades en los tomates y las sandías que, aunque no se puede transformar en vitamina A, es el caroteno con mayor capacidad antioxidante.

Vitamina C

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Vitamina C

El ácido ascórbico o vitamina C es una vitamina hidrosoluble (es soluble en agua) imprescindible para la síntesis de colágeno, la absorción del hierro y su transporte en el plasma sanguíneo. Está contenida en cantidades importantes en los pimientos, el brócoli, la patata, los frutos rojos, el kiwi y los cítricos. La vitamina C se destruye rápidamente por acción del calor, especialmente en condiciones alcalinas.

La vitamina C es un excelente antioxidante, pues es capaz de ceder electrones a moléculas oxidadas, dando lugar a especies no tóxicas:

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El ácido ascórbico puede regenerarse con la ayuda de enzimas reductasas específicas y otras moléculas, como el NADH o el NADPH. La vitamina C no sólo neutraliza radicales derivados del oxígeno, sino que también puede reparar moléculas orgánicas oxidadas, como la vitamina E.

Vitamina E

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Vitamina E

La vitamina E engloba a una serie de derivados del tocoferol, siendo el más importante el alfa-tocoferol. Son vitaminas liposolubles de gran importancia metabólica y alto poder antioxidante. Protege a los ácidos grasos poliinsaturados de las membranas celulares de la peroxidación lipídica:

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Mecanismo radicalario de peroxidación de lípidos

En esta reacción, la vitamina E neutraliza las formas intermedias de radicales libres, evitando que la reacción se propague a otros lípidos. Esta vitamina favorece, además, la reserva hepática de vitamina A y ejerce una acción antioxidante sobre las vitaminas A, C y los carotenos.

Selenio, zinc y cobre

Estos oligoelementos son esenciales para el buen funcionamiento de algunas de las enzimas antioxidantes más importantes, como la glutatión peroxidasa o la superóxido dismutasa:

  • La glutatión peroxidasa es una enzima presente en todos los órganos y tejidos que cataliza la reducción del peróxido o el lipoperóxido. Para ello utiliza selenio como cofactor y glutatión reducido como agente reductor (el glutatión es un péptido que contiene cisteína, cuyo grupo tiol puede oxidarse y reducirse reversiblemente).
  • Las superóxidos dismutasas son un grupo de enzimas que catalizan la dismutación del anión superóxido y contienen diferentes cationes metálicos como cofactores, generalmente zinc y cobre.

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Polifenoles

Los polifenoles son un grupo de sustancias formadas por, al menos, un grupo derivado del fenol:

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Molécula de fenol

Estos compuestos aparecen en los vegetales, como metabolitos de la vía del ácido shikímico que interviene en la síntesis de compuestos aromáticos, como los aminoácidos tirosina y triptófano. Todos ellos son moléculas de bajo peso molecular, por lo que son absorbidas con facilidad. El poder antioxidante es proporcional al número de grupos hidroxilos presentes. Éstos grupos pueden ceder con facilidad un electrón y un protón, de manera que el electrón que queda desapareado puede estabilizarse por deslocalización en el anillo aromático de la molécula polifenólica.

Es un grupo muy variado que engloba compuestos sencillos, como los fenilpropanoides, los ácidos fenólicos o los ácidos cinámicos, y compuestos complejos o condensados, como los flavonoides, los taninos o las ligninas. Los más extendidos son los flavonoides: flavonoles, flavonas, isoflavonas, chalconas, antocianinas…

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Estructura de la flavona, de la que derivan los flavonoides

Existen alimentos especialmente ricos en esta familia de sustancias polifenólicas, como son las uvas, los frutos silvestres, el té, las aceitunas (y, por ende, el aceite), los cítricos, las legumbres y el polen.

 

El origen de la vida: del creacionismo a las teorías actuales

Creacionismo y generación espontánea

La idea de que los seres vivos hubieran sido creados por fuerzas sobrenaturales o deidades (creacionismo) es tan antigua como la propia humanidad. Pero las narraciones míticas sobre los orígenes de la vida comenzaron a convivir con algunas hipótesis filosóficas, aunque la creación del hombre como ser superior seguía entendiéndose bajo la intervención divina.

En el siglo IV a.C. Aristóteles desarrolló la teoría de la generación espontánea, según la cual la vida surgiría de la combinación de agua, aire, fuego y tierra. De esta forma describía el nacimiento de peces, ratones e insectos a partir del barro. Esta teoría reinó sin apenas oposición durante más de dos mil años, hasta que fue finalmente refutada por Louis Pasteur en el año 1863.

Tras demostrar que el aire contiene microorganismos, Pasteur rellenó un matraz de cuello de cisne con caldo de cultivo y construyó un codo de tal manera que el aire podía entrar pero cualquier partícula que contuviera (microorganismo o polvo) quedaba retenida. Después de esterilizar el caldo de cultivo, esperó. Pasaron los días sin que ningún microorganismo apareciera en dicho caldo. La generación espontánea había sido derrotada.

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Teoría de la panspermia

Propuesta por Hermann von Helmholtz en 1879, defiende que la vida no ha surgido en la Tierra, sino que llegó a este planeta procedente de otro lugar del universo, posiblemente en cometas o meteoritos. El problema de esta teoría reside en su imposibilidad actual de confirmación. Además, no constituye en sí misma una explicación sobre el origen de la vida, sino que traslada la cuestión a otro tiempo y a otro lugar.

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La hipótesis de Oparin-Haldane

A mediados de los años 20 del siglo pasado, Oparin propuso que la atmósfera primitiva de la Tierra era reductora y contenía una mezcla de hidrógeno, metano, amoniaco y vapor de agua. Esta mezcla, bajo la acción directa de la radiación ultravioleta del Sol (sin oxígeno, tampoco hay ozono, por lo que esta radiación sería raelmente intensa), de las descargas eléctricas de los rayos y del calor desprendido de los volcanes, pudo dar lugar a la formación de gran cantidad de moléculas orgánicas.

La etapa inicial del origen de la vida tuvo que ser la formación de las sustancias orgánicas, la producción de material básico que más tarde habría de servir para la formación de todos los seres vivos.

Estos compuestos orgánicos formaron en los océanos un caldo de cultivo o sopa prebiótica. En este medio acuoso, cada vez más rico en moléculas orgánicas, las proteínas se agruparían entre sí formando agregados, a los que llamó coacervados, separados de la disolución gracias a una membrana lipídica que los rodeaba. Los coacervados podrían experimentar distintas etapas de evolución química, en alguna de las cuales se formaría alguna proteína con actividad enzimática. Aunque hoy sabemos que el parecido entre los coacervados y las células es únicamente morfológico, este modelo permitía establecer un nexo entre las primeras moléculas inorgánicas gaseosas y los seres vivos.

De manera independiente, Haldane publicó un artículo pocos años después en el que proponía un modelo similar al de Oparin, también con una atmósfera reductora carente de oxígeno, pero en la que sí aparecía dióxido de carbono, procedente de las erupciones volcánicas (algo en lo que estaba acertado, pues según parece éste era el gas más abundante).

En ambos casos, los primeros seres vivos serían bacterias heterótrofas, que incorporarían el carbono necesario de las moléculas orgánicas presentes en la sopa primitiva.

El experimento de Miller

En 1953, Miller probó experimentalmente la hipótesis de Oparin:

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El dispositivo es conocido como matraz de Miller, y constaba de un sistema cerrado de vidrio (del que se había extraído el aire y cuyo interior había sido esterilizado) relativamente complejo, con un matraz en el que se ponía a hervir agua para producir vapor, un tubo por el que una mezcla de metano, hidrógeno y amoniaco entraba en el dispositivo a las presiones deseadas, y otro matraz de reacción más grande que estaba atravesado por dos electrodos de tungsteno. Éstos permitían crear y mantener durante un largo tiempo un arco voltaico, simulando los rayos de las tormentas que debían de existir en nuestro planeta. La descarga eléctrica continua provocaba la reacción de los gases, y los productos que se formaban eran arrastrados por la corriente de vapor hacia un condensador que los enfriaba y licuaba. Después de una semana, Miller observó la formación de materia orgánica que teñía de color marrón las paredes internas del montaje. El análisis del producto desveló la presencia de ciertas moléculas, tales como HCN, formaldehído, ácido fórmico, acetileno o urea, además de glicina y otros aminoácidos que forman parte de las proteínas, confirmando la hipótesis de Oparin.

Durante los años siguientes se siguieron realizando experimentos de química prebiótica que han logrado proponer mecanismos, más o menos plausibles, para sintetizar los principales monómeros de las moléculas biológicas.

¿Y después, qué?

Unos años después del experimento de Miller, un bioquímico nacido en Lleida llamado Joan Oró, que trabajaba en la Universidad de Houston, consiguió recrear las condiciones necesarias para la síntesis de adenina, lo que abrió el camino para nuevas síntesis abióticas de los nucleótidos que constituyen el ADN. Para entonces ya se había descubierto la importancia y la estructura de esta molécula, por lo que se consideró que la síntesis de los “genes primordiales” en la sopa primordial era la clave para el origen de la vida.

Frente a los defensores del ADN como primera biomolécula formada en la sopa primordial, se encontraban Oparin y sus seguidores que planteaban un escenario opuesto en el que el surgimiento de las primeras enzimas había posibilitado la síntesis posterior de los primeros ácidos nucleicos. Para enfatizar este choque de ideas, hay que recordar que Oparin era ruso y la guerra fría se encontraba en todo su esplendor.

Este aspecto resulta sumamente interesante, ya que la información genética se almacena en el ADN y las proteínas están codificadas en este biopolímero, pero la propia replicación del ADN no puede llevarse a cabo sin proteínas con actividad enzimática. Entonces, si cada uno de estos polímeros es imprescindible para formar el otro, ¿qué surgió antes, el ADN o las proteínas? ¿El huevo o la gallina? Pues bien, parece que en las últimas décadas ha cobrado fuerza una tercera opción. No fue el ADN ni las proteínas, sino el ¡ARN!

La hipótesis de que el ARN pudo desempeñar un papel fundamental en el origen de la vida se basa, fundamentalmente, en que en todos los organismos actuales existen pruebas sobre la anterioridad del ARN respecto a las proteínas (la traducción de las proteínas en los ribosomas no puede realizarse en ausencia de ARN) y también respecto al ADN (las rutas metabólicas muestran que los monómeros de ARN son precursores en la biosíntesis del ADN). Además, varias de las moléculas orgánicas que resultan imprescindibles para el funcionamiento de las enzimas y las moléculas que actúan como “monedas de intercambio de energía” (como el ATP y el GTP) derivan de ribonucleótidos. Este argumento se vio reforzado cuando se descubrió el mecanismo de transcripción inversa de algunos virus capaces de transcribir la infromación genética contenida en su ARN en forma de ADN.

Es, desde luego, un breve esbozo de un asunto fascinante, y son muchos los esfuerzos que se destinan a arrojar luz sobre una cuestión tan compleja e inherente al ser humano desde el momento en que se preguntó por primera vez cómo y por qué estamos aquí.

 

 

Nucleótidos no nucleicos

Además de los nucleótidos que forman parte de los ácidos nucleicos, existen otros nucleótidos no nucleicos que se encuentran libres en las células y presentan diversas funciones metabólicas.

Adenosín fosfatos

El AMP, el ADP y el ATP son nucléotidos de adenosina que poseen uno, dos o tres grupos fosfatos.

El adenosín trifosfato (o ATP) es la molécula transportadora de energía más abundante en las células e interviene en todas las reacciones de transferencia de fosfato. Sus enlaces entre grupos fosfato son de alta energía y se hidrolizan fácilmente, liberando esa gran cantidad de energía que sirve para impulsar otras reacciones acopladas. La hidrólisis del ATP produce ADP que, a su vez, también puede hidrolizarse para dar AMP.

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De manera similar actúan los nucléotidos de guanina GTP, GDP y GMP.

AMP cíclico

Es un nucleótido de adenina cuyo ácido fosfórico está esterificado con los carbonos 5′ y 3′ de la ribosa, formando una estructura cíclica.

Actúa como segundo mensajero, activando las enzimas que regulan determinadas reacciones químicas en la célula cuando a la membrana llegan las hormonas (primer mensajero). Éstas se unen a receptores específicos activando una enzima (adenilato ciclasa) que se encarga de la síntesis del AMP cíclico a partir del ATP intracelular.

Nucleotidos-no-nucleicos-AMP-ciclico

Nicotinamín adenín dinucleótidos

Son el NAD y el NADP (fosfatado). Están formados por la unión de dos nucleótidos mediante un enlace fosfodiéster. Uno de los nucleótidos tiene adenina y el otro nicotinamida. La nicotinamida (niacina o vitamina B3) es una base nitrogenada derivada de la pirimidina.

El NAD+ es la forma oxidada y es un aceptor que interviene en el intercambio de electrones y protones en la producción de energía en la célula. Cuando se reduce a NADH transporta dos electrones y un protón. En este proceso interviene la nicotinamida, como se aprecia en el recuadro.

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Es imprescindible en la glucólisis y el ciclo de Krebs.

El NADP posee las misma funciones y estructura, salvo por un grupo fosfato en el carbono 2′ de la ribosa unida a la adenina (señalado en rojo en la imagen superior). Interviene en la fotosíntesis.

Flavín nucleótidos

Están formados por una base nitrogenada de flavina unida a ribitol, una pentosa derivada de la ribosa. Al unirse ambos para formar el nucleósido, constituyen un compuesto llamado riboflavina o vitamina B2.

Los nucleótidos de flavina son:

  • FMN: flavín mononucleótido, con la riboflavina unida a un grupo fosfato.
  • FAD: flavín adenín dinucleótido, formado por una molécula de FMN unida a otra de AMP (enlace diéster)

Nucleotidos-no-nucleicos-FMN-FAD

Ambos actúan como coenzimas de las deshidrogenasas en las reacciones de oxidación – reducción. Las formas oxidadas, FAD y FMN,  aceptan electrones y protones reduciéndose a FADH2 y FMNH2. Participan en el ciclo de Krebs o en la cadena respiratoria.

Coenzima A

La coenzima A está formada por ADP, ácido pantoténico (vitamina B5) y una cadena corta de etilamina unida a un grupo tiol (β-mercaptoetilamina):

Nucleotidos-no-nucleicos-Coenzima-A

La coenzima A (CoA o CoA–SH) interviene en reacciones enzimáticas implicadas en el metabolismo celular como transportador de grupos acilo (R–CO–) procedentes de los ácidos grasos orgánicos.

Estructura y tipos de ARN

El ARN, o ácido ribonucleico, es un ácido nucleico formado por la polimerización de nucleótidos, cuya pentosa es la ribosa (ribonucleótidos) y en los que las bases nitrogenadas pueden ser adenina, guanina, citosina y uracilo (no aparece la timina).

La unión de ribonucleótidos se establece mediante enlaces fosfodiéster entre el grupo –OH del carbono 5′ de un nucleótido y el –OH del carbono 3′ del nucleótido siguiente (enlace 5’→3′).

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Salvo en algunos virus, el ARN se presenta como una estructura monocatenaria que en algunos casos puede contener zonas organizadas como una doble hélice que forman horquillas y otras cuyas bases no son complementarias que dan lugar a bucles.

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Según la función biológica que desempeñan podemos distinguir los siguientes tipos de ARN: ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosómico, fundamentalmente.

ARN mensajero

El ARN mensajero (ARNm) presenta una estructura lineal de una sola hebra, que puede formar horquillas en determinados tramos cuyas bases son complementarias.

Su función es trasladar la información genética del ADN a los ribosomas, para la síntesis de proteínas. Cada molécula de ARNm es complementaria a un fragmento o gen de ADN, que sirve de molde para su síntesis durante la transcripción:

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Podemos distinguir:

  • ARNm monocistrónico: el ARNm contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína (eucariotas).
  • ARNm policistrónico: el ARNm contiene información para la síntesis de varias proteínas (procariotas).

Cada triplete de bases del ARNm se denomina codón y a cada uno le corresponde un aminoácido en la síntesis de proteínas.

ARN de transferencia

El ARN de transferencia (ARNt) es el encargado de transportar los aminoácidos en el citoplasma para la síntesis de proteínas. Está formado por 70-90 nucleótidos, algunos de los cuales presentan bases poco frecuentes (distintas de A, C, G o U) y presenta fragmentos con estructura de doble hélice y otros en los que se forman bucles:

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  • Extremo 5′, con un triplete de bases nitrogenadas en el que existe una guanina y un ácido fosfórico libre.
  • Extremo 3′, formado por el triplete de bases CCA desapareadas por donde se une el aminoácido.
  • El brazo T, que lleva timina, a través del cual se une al ribosoma.
  • El brazo D, mediante el cual se une a la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa que cataliza su unión con el aminoácido.
  • El brazo A, que posee un triplete de bases denominado anticodón, que es complementario al correspondiente codón del ARNm.

A cada codón del ARNm le corresponde el ARNt que posea el anticodón complementario, el cual transporta un determinado aminoácido. Es por eso que cada gen codifica específicamente la síntesis de una proteína, pues proporciona la información necesaria para unir sus aminoácidos en la secuencia adecuada en el proceso de traducción.

ARN ribosómico

El ARN ribosómico (ARNr) es el más abundante (en torno al 80 % del ARN celular). Sus moléculas son largas y monocatenarias, aunque presenta fragmentos con estructura de doble cadena. Tiene función estructural ya que se encuentra asociado a proteínas formando los ribosomas, orgánulos encargados de la síntesis de proteínas.

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Otros tipos de ARN

El ARN nucleolar se origina en el núcleo a partir de diferentes segmentos de ADN denominados organizadores nucleolares. Se encuentra unido a diferentes proteínas formando el nucléolo y tras un proceso de maduración origina los ARNr.

También existen otros ARN con función catalítica, formando estructuras complejas tridimensionales que actúan como enzimas (ribozimas). Algunos son autocatalíticos, es decir, son capaces de escindirse en varios fragmentos por sí mismos, sin ayuda de ninguna enzima.

La estructura del ADN

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es un ácido nucleico formado por la polimerización de nucleótidos, en los que la pentosa es la desoxirribosa, por lo que se denominan también desoxirribonucleótidos.

La unión de nucleótidos se establece mediante enlaces fosfodiéster entre el grupo –OH del carbono 5′ de un nucleótido y el –OH del carbono 3′ del nucleótido siguiente (enlace 5’→3′).

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El ADN es el portador de la información genética en los seres vivos:

  • Almacena la información genética para el desarrollo de cada ser vivo (genoma).
  • Codifica la síntesis de proteínas de cada ser vivo (mecanismos de transcripción y traducción).
  • Es capaz de hacer copias de sí mismo de manera que la información genética pueda transmitirse a la descendencia (mecanismo de replicación).

Estructura Primaria

De manera análoga a las proteínas, la estructura primaria es la secuencia de nucleótidos que constituyen el polinucleótido.

Una cadena de ADN se caracteriza por su tamaño, su composición y por el orden en el que los nucleótidos van enlazados. Los nucleótidos que forman parte del ADN son la adenina (A), la guanina (G), la citosina (C) y la timina (T) y se representan de manera abreviada a partir de sus iniciales.

Cada cadena de ADN presenta dos extremos libres: el 5′, unido a un grupo fosfato, y el 3′, unido a un hidroxilo.

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Estructura secundaria

La estructura que presenta el ADN fue establecida por Watson y Crick en 1953 y se conoce como modelo de doble hélice, cuyas principales características son:

  • La estructura del ADN es una doble hélice dextrógira formada por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas alrededor de un eje imaginario. Las bases nitrogenadas se sitúan en el interior de la cadena, enfrentadas entre sí en un plano perpendicular al eje de la molécula, a modo de peldaños de una escalera de caracol. Los grupos fosfatos y las pentosas se orientan hacia el exterior.
  • Son dos cadenas antiparalelas, ya que sus orientaciones son opuestas, y plectonémicas, es decir, para separar las cadenas hay que desenrollarlas.

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  • Las cadenas de nucleótidos son complementarias, es decir, hay una correspondencia entre las bases nitrogenadas de ambas cadenas, de modo que cada base púrica siempre encaja en la doble hélice con su correspondiente base pirimidínica: cada adenina se une siempre a una timina, y cada citosina lo hace con un guanina.

Ley de Chargaff → A + G = T + C

  • Las dos cadenas se mantienen unidas mediante puentes de hidrógeno: la adenina siempre se une a la timina a través de dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina y la guanina lo hacen a través de tres puentes de hidrógeno.

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  • La doble hélice tiene un diámetro de 2 nm. Entre cada par de bases hay una separación de 0’34 nm, y en cada vuelta hay 10 pares de bases, por lo que la longitud por vuelta de hélice es de 3’4 nm.

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Aunque la doble hélice es su forma más común, en determinadas condiciones puede aparecer bajo otras estructuras diferentes.

Desnaturalización del ADN

A pesar de la gran estabilidad de la molécula de ADN en condiciones fisiológicas, en ciertas condiciones de temperatura (unos 100 ºC) y pH (por encima de 13) puede perder su estructura secundaria. Este proceso se denomina desnaturalización y supone la desaparición de las interacciones hidrofóbicas y la ruptura de los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las dos hebras, por lo cual éstas se separan y se arrollan individualmente al azar.

Se denomina temperatura de fusión (Tm) a aquella a la que el 50 % de la doble hélice ha perdido su estructura. Será mayor cuanto más numerosos sean los enlaces de hidrógeno que la sostienen, es decir, cuanto más pares de citosina y guanina existan en la molécula (pues entre ellos se establece un enlace más que entre la adenina y la timina).

La desnaturalización puede ser reversible en determinadas condiciones, y el proceso inverso de recuperación de la doble hélice se conoce como renaturalización o hibridación del ADN.

El ADN en las células eucariotas y procariotas

En las células procariotas encontramos el ADN en forma de cadenas circulares que constituyen el cromosoma bacteriano, encontrándose en algunos casos otras más pequeñas, denominadas plásmidos.

En las células eucariotas el ADN que aparece en el núcleo se presenta en forma de estructuras lineales de gran complejidad, asociado a unas proteínas básicas denominadas histonas, que permiten su compactación. El conjunto de todas las hebras de ADN recibe el nombre de cromatina y sólo durante el proceso de división celular se agrupan formando los cromosomas.

En las mitocondrias y cloroplastos de las células eucariotas también encontramos ADN, pero en esta ocasión forma un anillo similar al de las células procariotas.

Además, hay que mencionar que en aquellos virus en los que el material genético está compuesto por ADN, éste puede ser monocatenario o bicatenario, es decir, formado por una sola hebra o por dos. En ambos casos, puede presentarse en forma lineal o circular.