Bases Nitrogenadas - Definición y Estructuras
Las bases nitrogenadas se encuentran en el ADN y el ARN. Fanático de Shunyu / Getty Images
Una base nitrogenada es una molécula orgánica que contiene el elemento nitrógeno y actúa como base en reacciones químicas. La propiedad básica se deriva de el par de electrones solitario sobre el átomo de nitrógeno.
Las bases nitrogenadas también se denominan nucleobases porque desempeñan un papel importante como bloques de construcción de los ácidos nucleicos ácido desoxirribonucleico ( ADN ) y ácido ribonucleico ( ARN ).
Hay dos clases principales de bases nitrogenadas: purinas y pirimidinas . Ambas clases se asemejan a la molécula piridina y son moléculas planas no polares. Como la piridina, cada pirimidina es un solo anillo orgánico heterocíclico. Las purinas consisten en un anillo de pirimidina fusionado con un anillo de imidazol, formando una estructura de doble anillo.
01 de 07Las 5 bases nitrogenadas principales
Las bases nitrogenadas se unen a bases complementarias en el ADN y el ARN. Fanático de Shunyu / Getty Images
Aunque hay muchas bases nitrogenadas, las cinco más importantes que se deben conocer son las bases que se encuentran en ADN y ARN , que también se utilizan como portadores de energía en reacciones bioquímicas. Estos son adenina, guanina, citosina, timina y uracilo. Cada base tiene lo que se conoce como una base complementaria a la que se une exclusivamente para formar ADN y ARN. Las bases complementarias forman la base del código genético.
Echemos un vistazo más de cerca a las bases individuales...
02 de 07adenina
Molécula de base nitrogenada de adenina purina. MOLEKUUL/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / Getty Images
La adenina y la guanina son purinas. La adenina suele representarse con la letra A mayúscula. En el ADN, su base complementaria es la timina. La fórmula química de la adenina es C5H5norte5. En el ARN, la adenina forma enlaces con el uracilo.
La adenina y las otras bases se unen con grupos fosfato y el azúcar ribosa o 2'-desoxirribosa. para formar nucleótidos . Los nombres de los nucleótidos son similares a los nombres de las bases, pero tienen la terminación '-osina' para las purinas (p. ej., la adenina forma trifosfato de adenosina) y la terminación '-idina' para las pirimidinas (p. ej., la citosina forma trifosfato de citidina). Los nombres de los nucleótidos especifican el número de grupos fosfato unidos a la molécula: monofosfato, difosfato y trifosfato. Son los nucleótidos los que actúan como bloques de construcción de ADN y ARN. Los enlaces de hidrógeno se forman entre la purina y la pirimidina complementaria para formar la forma de doble hélice del ADN o actuar como catalizadores en las reacciones.
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Molécula de base de nitrógeno de purina de guanina. MOLEKUUL/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / Getty Images
La guanina es una purina representada por la letra G mayúscula. Su fórmula química es C5H5norte5O. Tanto en el ADN como en el ARN, la guanina se une a la citosina. El nucleótido formado por la guanina es la guanosina.
En la dieta, las purinas son abundantes en los productos cárnicos, en particular de los órganos internos, como el hígado, el cerebro y los riñones. Una menor cantidad de purinas se encuentra en las plantas, como los guisantes, los frijoles y las lentejas.
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timina
Molécula de base de nitrógeno timina pirimidina. MOLEKUUL/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / Getty Images
La timina también se conoce como 5-metiluracilo. La timina es una pirimidina que se encuentra en el ADN, donde se une a la adenina. El símbolo de la timina es una letra T mayúscula. Su fórmula química es C5H6norte2O2. Su nucleótido correspondiente es la timidina.
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Citosina
Molécula de base nitrogenada de pirimidina de citosina. DISEÑO LAGUNA / Getty Images
La citosina se representa con la letra C mayúscula. En el ADN y el ARN, se une a la guanina. Se forman tres enlaces de hidrógeno entre la citosina y la guanina en el apareamiento de bases de Watson-Crick para formar ADN. La fórmula química de la citosina es C4H4N2O2. El nucleótido formado por la citosina es la citidina.
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Molécula de base de nitrógeno de pirimidina de uracilo. MOLEKUUL/BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / Getty Images
Se puede considerar que el uracilo es timina desmetilada. El uracilo se representa con la letra U mayúscula. Su fórmula química es C4H4norte2O2. En ácidos nucleicos , se encuentra en el ARN unido a la adenina. El uracilo forma el nucleótido uridina.
Hay muchas otras bases nitrogenadas que se encuentran en la naturaleza, además de que las moléculas se pueden encontrar incorporadas en otros compuestos. Por ejemplo, los anillos de pirimidina se encuentran en la tiamina (vitamina B1) y los barbitúricos, así como en los nucleótidos. Las pirimidinas también se encuentran en algunos meteoritos, aunque aún se desconoce su origen. Otras purinas que se encuentran en la naturaleza incluyen xantina, teobromina y cafeína.
07 de 07Revisar el emparejamiento de bases
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En el ADN el apareamiento de bases es:
- A
- G-C
En el ARN, el uracilo ocupa el lugar de la timina, por lo que el emparejamiento de bases es:
- HACIA
- G-C
Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de la doble hélice del ADN , con las porciones de azúcares y fosfato de cada nucleótido formando la columna vertebral de la molécula. Cuando una hélice de ADN se divide, como para transcribir el ADN , las bases complementarias se unen a cada mitad expuesta para que se puedan formar copias idénticas. Cuando El ARN actúa como molde para hacer ADN, portraducción, las bases complementarias se usan para hacer la molécula de ADN usando la secuencia de bases.
Debido a que son complementarios entre sí, las células requieren cantidades aproximadamente iguales de purina y pirimidinas. Para mantener el equilibrio en una célula, la producción de purinas y pirimidinas se autoinhibe. Cuando se forma uno, inhibe la producción de más de lo mismo y activa la producción de su contraparte.