Definición de desoxirribosa

La desoxirribosa es la molécula de azúcar de cinco carbonos que ayuda a formar la columna vertebral de fosfato de las moléculas de ADN. El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es un polímero formado por muchos ácidos nucleicos. Cada ácido nucleico está compuesto por una molécula de desoxirribosa unida a un grupo fosfato y a una purina o pirimidina. Las purinas tienen dos anillos de carbono y nitrógeno, mientras que las pirimidinas solo tienen un anillo. Las purinas son adenina (A) y guanina (G), mientras que las pirimidinas son citosina y timina en el ADN. En ARN, las pirimidinas son citosina (C) y uracilo (U). Conectadas a la desoxirribosa y a un grupo fosfato, estas moléculas se conocen como desoxirribonucleótidos y son los precursores directos del ADN. Los enlaces entre nucleótidos se conocen como enlaces fosfodiéster porque tienen lugar entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar desoxirribosa del siguiente nucleótido.

Juntas, largas cadenas de ADN que contienen muchas moléculas individuales de desoxirribosa transportan la información genética de un animal. Mientras que los nucleótidos individuales no llevan información, como una sola letra, una serie de tres nucleótidos crea un codón, que llama a un aminoácido en particular. Juntos, muchos aminoácidos forman proteínas funcionales, que pueden ayudar a la célula a acelerar ciertas reacciones. Aunque la base de desoxirribosa no cambia de un nucleótido al siguiente, crea un fuerte soporte para las moléculas de trabajo del ADN. La única diferencia entre el ARN y el ADN es la presencia de desoxirribosa en lugar de ribosa. Una enzima conocida como ribonucleótido reductasa elimina una molécula de oxígeno de uno de los carbonos de un azúcar de ribosa. El resultado es la desoxirribosa, la base del ADN. Este simple cambio es la única diferencia entre el ARN y el ADN, mientras que han evolucionado diferentes funciones con el tiempo.

Estructura de desoxirribosa

Por sí misma, la desoxirribosa puede existir como una molécula lineal o como un anillo de cinco o seis miembros. La desoxirribosa se conoce como aldopentosa, porque es una molécula de cinco carbonos que contiene un grupo carbonilo al final de la molécula. En la imagen de arriba, se ve como desoxirribofuranosa, o como un anillo de cinco miembros. Las sustituciones en este anillo de un grupo fosfato y una base de ácido nucleico permitirán que la desoxirribosa funcione como la columna vertebral del ADN, como se ve en el gráfico de abajo.

En el ADN, la desoxirribosa existe como un anillo de cinco miembros. Como se ve en el gráfico, la desoxirribosa ha perdido una molécula de oxígeno de uno de los carbonos del anillo. Si bien esto puede parecer un cambio simple, afecta drásticamente la resistencia del ADN a ser descompuesto por hidrólisis. El ARN, con el oxígeno adicional, permite una mayor interacción con las moléculas de agua. Esto puede conducir a la hidrólisis de los enlaces fosfodiéster que unen las moléculas de ribosa. En comparación, los enlaces fosfodiéster que unen las moléculas de desoxirribosa interactúan de forma natural menos con el agua y se descomponen menos a través de la hidrólisis. Esto permite que las moléculas de ADN se extiendan por generaciones con solo correcciones menores.

Como convención, los carbonos en una desoxirribosa se numeran con números primos para diferenciarlos. El carbono 1′ (dicho como «el carbono principal») es el carbono que se unirá a la base nitrogenada (ácido nucleico). El carbono de 5′ estará en el lado opuesto del anillo y no forma parte de la estructura del anillo. El carbono de 5′ se conecta al grupo fosfato. Este grupo fosfato se unirá al carbono 3′ del nucleótido por encima de él, como se ve en el gráfico. Esto crea la columna vertebral del ADN unida covalentemente. Aunque no se muestra en la foto, el ADN existe como dos hebras que se complementan entre sí, cada una con espinas dorsales a base de desoxirribosa. Las pirimidinas y purinas interactúan entre sí para formar enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las espinas dorsales. Durante la replicación, las enzimas rompen estos enlaces de hidrógeno para formar nuevas hebras de ADN que complementan cada lado de la hebra madre. Nuevas moléculas de ribosa se unen a bases nitrogenadas y grupos de fosfato antes de ser desoxigenadas en bases de desoxirribosa. Los nucleótidos se pueden agregar a la cadena creciente de bases que se convertirán en una molécula de ADN independiente.

• Ribosa-Una molécula de pentosa unida a 5 moléculas de oxígeno, 1 más que la desoxirribosa.
• ADN-Un polímero de ácido nucleico hecho de muchos nucleótidos individuales unidos por enlaces fosfodiéster.
• Ácido nucleico Base-La purina o pirimidina unida a la desoxirribosa o ribosa que crea un nucleótido.
• Nucleótido – Desoxirribosa o ribosa unida a un grupo fosfato y una base de ácido nucleico.

Quiz

1. Un científico está experimentando con una sustancia que fuerza la desoxirribosa en su forma lineal, incluso cuando está incrustada en el ADN. ¿Qué le pasaría a un organismo expuesto a esta sustancia?
A. Reproduciría el ADN más rápido, porque el ADN se expandiría
B. El ADN ya no funcionaría,y el organismo moriría
C. El ADN seguiría funcionando, pero no podría condensarse durante la mitosis

2. El ADN puede resistir el daño de la hidrólisis debido a la falta de oxígeno en el carbono 2′. Algunos virus se propagan usando solo ARN. ¿Cómo puede durar el ARN a través de múltiples generaciones a pesar de que utiliza ribosa en lugar de desoxirribosa?
A. Después de ser producido, el ARN se envasa en cápsulas de proteínas que excluyen el agua.
B. El virus hace que el agua sea excluida de la célula
C. El ADN se forma como un intermediario del ARN, dentro de la célula

3. Un científico agrega grupos de fosfato libres, desoxirribosa y todas las bases de ácidos nucleicos a un vaso de precipitados. Agita el vaso de precipitados con una varilla y espera varias horas. Intenta analizar el ADN formado en el vaso de precipitados, pero encuentra que no hay ADN ni nucleótidos. ¿Qué se está perdiendo?
A. An organismos para ensamblar los componentes
B. Electricidad
C. Calor, a través de un soplete