ACIDOS NUCLEICOS

LOS ACIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son grandes moléculas constituidas por la unión de monómeros, llamados nucleótidos. Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN.
El ADN es el Ácido DesoxirriboNucleico. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN es el lugar donde reside lainformación genética de un ser vivo.

El ADN está compuesto por una secuencia de nucleótidos formados por desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que se hallan formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. No aparece Uracilo. Los nucleótidos se unen entre sí mediante el grupo fosfato del segundo nucleótido, que sirve de puente de unión entre el carbono 5' delprimer nucleótido y el carbono 3' de siguientenucleótido.

Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3' (5' → 3').

EL ARN

El Ácido RiboNucleico está constituido por la unión de nucleótidos formados por una pentosa, la Ribosa, un bases nitrogenadas, que son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. No aparece la Timina.

Los nucleótidos se unen formando una cadena con una ordenación en la que el primer nucleótido tiene libre el carbono 5’ de la pentosa. El último nucleótido tiene libre el carbono 3’. Por ello, se dice que la ordenación de la secuencia de nucleótidos va desde 5’ a 3’ (5’ ® 3’).

En la célula aparecen cuatro tipos de ARN, con distintas funciones, que son el ARN mensajero, el ARN ribosómico, el ARN transferente  y el ARN heteronuclear.

ARN mensajero (ARNm)

ARN lineal, que contiene la información, copiada del ADN, para sintetizar una proteína. Se forma en el núcleo celular, a partir de una secuencia de ADN. Sale del núcleo y se asocia a ribosomas, donde se construye la proteína. A cada tres nucleótidos (codon) corresponde un aminoácido distinto. Así, la secuencia de aminoácidos de la proteína está configurada a partir de la secuencia de los nucleótidos del ARNm.

ARN ribosómico (ARNr)

El ARN ribosómico, o ribosomal, unido a proteínas de carácter básico, forma los ribosomas. Los ribosomas son las estructuras celulares donde se ensamblan aminoácidos para formar proteínas, a partir de la información que transmite el ARN mensajero. Hay dos tipos de ribosomas, el que se encuentra en células procariotas y en el interior de mitocondrias y cloroplastos, y el que se encuentra en el hialoplasma o en el retículo endoplásmico de células eucariotas.

ARN transferente (ARNt):

La función del ARNt consiste en llevar un aminoácido específico al ribosoma. En él se une a la secuencia complementaria del ARNm, mediante el anticodon. A la vez,transfiere el aminoácido correspondiente a la secuencia de aminoácidos que está formándose en el ribosoma.

ARN heteronuclear (ARNhn)

El ARN  heteronuclear, o heterogéneo nuclear, agrupa a todos los tipos de ARN que acaban de ser transcritos (pre-ARN). Son moléculas de diversos tamaños.

Este ARN se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. En células procariotas no aparece.

Su función consiste en ser el precursor de los distintos tipos de ARN.

Nucleótidos

Los nucleótidos son moléculas que se pueden presentar libres en la Naturaleza o polimerizadas, formando ácidos nucleicos. También pueden formar parte de otras moléculas que no son ácidos nucleicos, como moléculas portadoras de energía  ocoenzimas.

Los nucleótidos se forman por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y uno o más ácidos fosfóricos. La unión de una pentosa y una base nitrogenada origina un nucleósido, y su enlace se llama N - glucosídico. Por ello, también un nucleótido es un nucleósido unido a uno o más ácidos fosfóricos.

Las bases nitrogenadas pueden ser Púricas o Pirimidínicas.

   

VIDEO SOBRE EL ADN:https://www.youtube.com/watch?v=VZ8GZRx5_Vk

Terapia génica:
La terapia génica es un campo emergente de la genética aplicada en la que se utilizan técnicas de ADN recombinante. En este caso, se emplean las propias moléculas de ADN recombinante con fines de tratamiento. La terapia génica consiste en la introducción de genes, creados mediante tecnología del ADN recombinante, en las células y los tejidos de los pacientes para tratar sus enfermedades. Los científicos están estudiando terapias génicas para tratar varias enfermedades humanas hereditarias en las que intervienen genes defectuosos. La idea es sustituirlos por genes funcionales nuevos.

Desde el inicio del primer ensayo clínico en 1990, la investigación en terapia génica se ha extendido en gran medida, con un número cada vez mayor de ensayos en seres humanos. Este campo, aún en fases experimentales, centra sus esfuerzos en pacientes con enfermedades graves y potencialmente mortales que suelen contar con pocas opciones terapéuticas o en los que han fracasado todos los tratamientos disponibles.

Nuevos sistemas de administración de fármacos:Los investigadores biomédicos están estudiando nuevas formas de administrar fármacos en el interior del organismo que podrían mejorar su eficacia. Un ejemplo es el desarrollo de partículas microscópicas denominadas microesferas que poseen orificios diminutos con el diámetro suficiente para transportar y aplicar medicamentos a sus objetivos. Están elaboradas con materiales que se asemejan a las grasas naturales que hay en las membranas celulares y se administran en forma de pulverización nebulizada en la nariz o la boca.

En la actualidad, existen tratamientos con microesferas para combatir el cáncer de pulmón y enfermedades respiratorias. La investigación actual está estudiando el empleo de microesferas para aplicar fármacos antineoplásicos en tumores activos y su uso con anestésicos en el tratamiento del dolor.

MEDICAMENTOS BIOTEGNOLOGICOS:ATORVASTATINA:es un fármaco de la familia de las estatinas utilizado para disminuir los niveles de colesterol en sangre y en la prevención deenfermedades cardiovasculares. También estabiliza las plaquetas y previene la embolia mediante mecanismos antiinflamatorios. Su importancia es grande, dada la consideración del colesterol como factor de riesgo cardiovascular.

FARMACOCINETICA: La Atorvastatina se absorbe con un tiempo aproximado de concentración de plasma máxima (Tmax) de 1-2 horas. La biodisponibilidad absoluta del fármaco es aproximadamente 14%, sin embargo, la disponibilidad sistemática para la actividad HMG-CoA reductasa es aproximadamente 30%. La depuración de la Atorvastatina se realiza en el intestino alto y se produce el metabolismo de primer paso (también llamado efecto de primer paso o metabolismo sistémico), que es la principal causa de la baja disponibilidad sistémica.Mecanismo de acción:

Las estatinas son inhibidoras de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A (HMG-CoA) reductasa. Esta enzima cataliza la conversión de la HMG-CoA a mevalonato, que es un metabolito clave en la biosíntesis de colesterol. Su bloqueo se produce debido al gran parecido estructural que exhiben estos fármacos con el HMG-CoA. En el esquema adjunto puede observarse el nivel de bloqueo de las estatinas así como de otras sustancias en la biosíntesis del colesterol.

La reacción concreta sería: 

VALSARTAN:

Es un medicamento antihipertensivo con capacidad selectiva de ser antagonista de los receptores de angiotensina II, actuando sobre losreceptores AT₁, por esta razón se denomina como un medicamento de la familia "ARA II" o Antagonista de los Receptores de Angiotensina II. Al bloquear la acción de la angiotensina, valsartan dilata las paredes de las arterias causando la reducción de la presión arterial. Se utiliza para el tratamiento de la hipertensión arterial leve a moderada de diferente etiologías, enfermedad congestiva y post infarto agudo de miocardio. El empleo de valsartán puede reducir el periodo de hospitalización en casos de enfermedad congestiva.

Usos

Se emplea en el tratamiento de la hipertensión arterial leve a moderada de diferente etiologías,⁴ enfermedad congestiva y post infarto agudo de miocardio, entendiéndose como reciente entre las 12 horas y los 10 días. Este medicamento puede ser empleado como protector de los riñones en casos de diabetes.

comentarios sobre los videos:

Primer video:

replicacion del ADN  Es el mecanismo que permite al ADN duplicarse; es decir, sintetizar una copia idéntica. De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos más clones de la primera. La complementariedad entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

Segundo video:

TRANSCRIPCIÓN, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN. El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa y en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina. Además el ARN es una cadena sencilla.

EL ADN, por tanto, es la "copia maestra" de la información genética, que permanece en "reserva" dentro del núcleo.

El ARN, en cambio, es la "copia de trabajo" de la información genética. Este ARN que lleva las instrucciones para la síntesis de proteínas se denomina ARN mensajero.

Tercer video:

 La traducción es el proceso mediante el cual se produce la síntesis de proteínas.

Este proceso ocurre en el citoplasma de la célula y para la mayoría de las proteínas de forma continua, durante todo el cicl celular.

Las funciones de las células siempre van a estar implicadas con las funciones de las proteínas por lo que la expresión de la información

genética como proteínas garantiza que las enzimas aceleren las reacciones delmetabolismo, los transportadores posibiliten el intercambio de sustancias

LIPIDOS

LOS LIPIDOS

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:

1. Son insolubles en agua
2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenómeno recibe el nombre de efecto hidrofóbico.

Constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca, yema de huevo), representan una importante fuente de energía y de almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes estructurales de membranas biológicas, son precursores de hormonas (sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas etc.

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS:

• Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
• Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
• Función bio-catalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
• Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos saponificables

Son los que agrupan a los derivados por esterificación u otras modificaciones de ácidos grasos, y se sintetizan en los organismos a partir de la aposición sucesiva de unidades de dos átomos de carbono. En este grupo se incluyen:

• Ácidos grasos y sus derivados: Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos de cadena larga. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono, normalmente entre 12 y 24. Las propiedades químicas de los ácidos grasos derivan por una parte, de la presencia de un grupo carboxilo, y por otra parte de la existencia de una cadena hidrocarbonada. La coexistencia de ambos componentes en la misma molécula, convierte a los ácidos grasos en moléculas débilmente anfipáticas (el grupo COOH es hidrofílico y la cadena hidrocarbonada es hidrofóbica).

Según la naturaleza de la cadena hidrocarbonada, distinguimos tres grandes grupos de ácidos grasos:

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS: Desde el punto de vista químico, son muy poco reactivos. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono. Los ácidos grasos saturados más abundantes son el palmítico (hexadecanoico, o C16:0) y el esteárico (octadecanoico, o C18:0). Los ácidos grasos saturados de menos de 10 átomos de C son líquidos a temperatura ambiente y parcialmente solubles en agua. A partir de 12 C, son sólidos y prácticamente insolubles en agua.
    

  

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS: Con mucha frecuencia, aparecen insaturaciones en los ácidos grasos, mayoritariamente en forma de dobles enlaces, aunque se han encontrado algunos con triples enlaces. Cuando hay varios dobles enlaces en la misma cadena, estos no aparecen conjugados (alternados), sino cada tres átomos de carbono.  Así, el ácido oleico (9-octadecenoico) se representa como C18:19, y el linoleico (9,12-octadecadienoico) como C18:2.

• Eicosanoides : Este término agrupa a una serie de compuestos derivados de ácidos grasos poliinsaturados de 20 átomos de carbono. Tienen una amplia gama de actividades biológicas: intervienen en procesos alérgicos, inflamatorios, provocan la contracción del músculo liso (en la menstruación y en el parto). Son el prototipo de mediadores locales, liberados in situ ante diversos estímulos. Aunque son compuestos que funcionan como señales químicas, difieren de las hormonas en dos aspectos importantes:

Se sintetizan prácticamente en todos los tejidos, no en una glándula endocrina

Químicamente son muy inestables y, por tanto, sólo actúan a nivel local

Tipos de eicosanoides:

PROSTAGLANDINAS:  Son los primeros miembros conocidos del grupo. Las prostaglandinas (PG) se consideran derivados de un hipotético ácido prostanoico (no existe como tal en la naturaleza), de 20 átomos de C, con un anillo pentagonal entre los carbonos 8 y 12.

TROMBOXANOS:

Son eicosanoides descritos por primera vez en las plaquetas sanguíneas, aunque su distribución es muy general. Se sintetizan a partir de la PGH2 y se caracterizan por tener un anillo piranósico.

LEUCOTRIENOS: Son derivados eicosanoides que deben su nombre a la presencia de tres dobles enlaces conjugados. Se sintetizan a partir de la ruta de la lipoxigenasa, que es especialmente activa en los leucocitos.

• LIPIDOS NEUTROS :Son ésteres de ácidos grasos con alcoholes. No tienen ningún otro tipo de componentes, por lo que son moléculas muy poco reactivas.

Ejemplos:

Los acilgliceroles o glicéridos: son ésteres de ácidos grasos con glicerol (propanotriol). Constituyen el contingente mayoritario de los lípidos de reserva energética, y son muy abundantes en el tejido adiposo animal y en las semillas y frutos de las plantas oleaginosas.

Las ceras: Son ésteres de ácidos grasos con alcoholes primarios de cadena larga (entre 14 y 32 átomos de carbono, y completamente saturados), también llamados alcoholes grasos. Desde el punto de vista químico son bastante inertes. Su función principal es estructural, cubriendo y protegiendo diversas estructuras, contribuyendo al carácter hidrofóbico de los tegumentos de animales y plantas.

• Lípidos Anfipáticos: Cuando la molécula de un lípido posee un grupo fuertemente polar además de la cadena hidrocarbonada hidrofóbica se dice que se trata de un lípido anfipático.

Los lípidos anfipáticos se clasifican en función de su grupo polar.

Los glicerolípidos, en los que los ácidos grasos están esterificados a los carbonos carbonos sn-1 y sn-2 del glicerol

Los esfingolípidos, en los que los ácidos grasos están esterificados a la esfingosina, un alcohol nitrogenado de 18 átomos de Carbono.

Los lípidos insaponificables:

Son derivados por aposición varias unidades isoprénicas, y se sintetizan a partir de una unidad básica de 5 átomos de carbono: el isopreno. En este grupo de lípidos se incluyen:

Terpenos: retinoides, carotenoides, tocoferoles, naftoquinonas, dolicoles

Esteroides: esteroles, sales y ácidos biliares, hormonas esteroideas:

MEDICAMENTOS USADOS CON LIPIDOS

LECHE ENSURE PLUS SABOR VAINILLA:

Indicaciones terapéuticas
Fórmulas completas poliméricas normoproteicas hipercalóricas

Anorexia de cualquier etiología; situaciones con requerimientos energéticos aumentados: demencias, caquexia, oncología, enf. inflamatoria, infecciosa, cardiaca o respiratoria, pérdida aumentada de nutrientes, quemados y politraumatismos, cirugía, convalecencia; dificultades para comer, restricción hídrica; alteraciones del tracto gastrointestinal y/o antibioterapia.

LA PREDNISONA:

Es un medicamento que pertenece al grupo de los corticoides o corticosteroides, que son unas hormonas producidas por nuestro organismo.

La prednisona se emplea para tratar los síntomas producidos por un brusco descenso de los niveles de corticoides en el organismo, como por ejemplo en la enfermedad de Addison, y también presenta un gran poder anti inflamatorio. Los corticoides reducen la liberación de las sustancias que provocan inflamación producidas por algunas células del organismo como respuesta a ciertos estímulos, por ejemplo de tipo alérgico o inmune. Por tanto, la prednisona será útil en enfermedades que se caracterizan por una inflamación excesiva.

Las indicaciones terapéuticas de la prednisona son las siguientes:

• Terapia sustitutiva en la enfermedad de Addison y el síndrome adrenogenital.
• Procesos reumáticos articulares y musculares agudos y crónicos.
• Asma bronquial, fibrosis pulmonar, estatus asmático.
• Urticaria aguda severa, edema de Quincke, síndrome de Lyell, exantema severo por fármacos, dermatosis inflamatoria severa, dermatitis de áreas extensas, liquen rojo exantemático, eritrodermia, síndrome de Sweet, enfermedades granulomatosas de la piel.