Definición de nucleótido

Un nucleótido es la base estructural y fundamental de los ácidos nucleicos ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico).

Según su etimología, es traducido del inglés nucleotide, que proviene del latín nucleus, cuyo significado es semilla.

Estructura de un nucleótido.

Los nucleótidos son compuestos orgánicos que comprenden:

• Un nucleobase: se compone a partir de dos o más átomos de Nitrógeno, y se divide en purinas o pirimidinas. Las primeras son parte del ARN y el ADN y las segundas se segmentan entre sí, lo que hace que algunas aparezcan en uno de los nucleótidos y otras en el otro.
• Un azúcar simple: también llamado Pentosas. Hay allí una cadena de cinco átomos de carbono en unión con un grupo oxhidrilio. Estos azúcares simples se clasifican en Aldopentosas, Triosas y Hexosas. Se unen con otros elementos para formar el ARN, el ADN y participar en la fotosíntesis, entre otras tareas, como intervenir en la respiración, en la metabolización de nutrientes como el hidrato de carbono y en la producción de energía.
• Un grupo perico o fosfato: es un ion que está costituído por un átomo de Fósforo y cuatro de Oxígeno. Tiene el rol estructural fundamental de unir a los nucleótidos entre sí. Está presente en el ADN y el ARN, además del ATP y los Fosfolípidos. Es por tener el grupo fosfato que los nucleótidos se diferencian de los nucleósidos, que carecen del mismo en su estructura.

Función del nucleótido.

Los nucleótidos son esenciales para el funcionamiento de diversos procesos. Por ejemplo:

• La replicación celular: poseen en sus nucleobases la información genética indispensable para llevar a cabo este proceso. A partir de allí, se creará el código genético que compone el ADN. Este código cuenta con dos largas cadenas espiraladas que forman una doble hélice, compuestas por un número infinito de conjugaciones de las bases nitrogenadas. Las cadenas comienzan con los Codones, que son una secuencia de tres nucleótidos.
• La transferencia de energía: en sus grupos fosfato, los nucleótidos disponen de una gran cantidad de energía acumulada, por lo tanto son importantes en los procesos metabólicos. Las células tienen enzimas que hidrolizan (rompen) nucleótidos que se encuentran inestables, como lo es un nucleótido trifosfato. Al romperse el enlace de los grupos fosfatos, estos liberan la energía que los mantiene unidos al nucleótido. El ATP (adenina + tres fosfatos), el GTP (guanina + tres fosfatos) y el UTP (uracilo + tres fosfatos), son los más importantes a la hora de cumplir con las demandas energéticas de las células.
• Se desempeñan como segundos mensajeros para la transmisión de señales extracelulares.
• Constituyen coenzimas.

Nucleótidos en la síntesis de ADN.

El ADN es un armazón repetitivo de nucleótidos unidos por enlaces covalentes e hidrógenos y se vale de las siguientes instancias para su replicación:

• Iniciación: se origina simultáneamente en diferentes sitios, donde las dos hebras del ADN se desenrollan. Es por esto que la replicación tendrá un sentido bidireccional. De esta forma habrá una adelantada y otra rezagada, y estas serán las que copien de manera exacta a la molécula madre.
• Elongación: en esta etapa cumple un rol fundamental el ADN pol III, quien se encargará de añadir nuevos nucleótidos al molde de ADN. También será un proceso bidireccional, con horquillas que avanzarán en sentido opuesto. Este proceso finalizará una vez que ambas horquillas se encuentren, para luego fusionarse, dando como resultado un cromosoma replicado. En este proceso interviene el ARN primasa para determinar el sector en el que se iniciará la adición de los nucleótidos. Luego de finalizada su función, será eliminada a través de la hebra adelantada gracias a la enzima ADN pol I.
• Terminación: completados los fragmentos de Okasaki (cadenas de ADN sintetizadas de la hebra discontinua) y eliminada la ARN primasa, la ADN ligasa será la responsable de finalizar con la replicación del ADN.

Nucleótidos y digestión.

En el intestino delgado participan diferentes enzimas:

• Las nucleasas serán las encargadas de hidrolizar los nucleótidos a oligonucleótidos, quienes luego serán degradados hasta obtener mononucleotidos gracias a la acción de las fosfodiesterasas.
• Las nucleotidasas son esenciales en la hidrólisis de los grupos fosfatos y la obtención en consecuencia de los nucleósidos.
• Las nucleosidasas actuarán sobre los nucleótidos y son importantes para que, posteriormente, puedan ser absorbidos.
• Tanto la pirimidina como la purina serán degradadas en los enterocitos, siendo la purina degradada en ácido úrico (para ser eliminado a través de la orina) y la pirimidina en beta alanina.
• La degradación del uracilo producirá, entre otros componentes, amoníaco y dióxido de carbono.

Enfermedades relacionadas con los nucleótidos.

• Gota: es causada por la formación de cristales que rodean la articulación gracias al aumento desmedido del ácido úrico, es uno de los tantos tipos de artritis existentes que genera inflamación en las articulaciones provocando dolor. La sintomatología comienza en el primer dedo del pie y puede durar hasta 15 días. El diagnóstico a tiempo es clave para su tratamiento y posterior control de la enfermedad. Los hombres son los más propensos a tener gota, mientras que en las mujeres se da en un porcentaje muy bajo y, generalmente, luego de la menopausia. El consumo desmedido de alcohol o gaseosas, los problemas de obesidad, las enfermedades renales o sufrir de presión alta son también algunos factores que pueden incrementar las probabilidades de desarrollar esta afección.
• Síndrome de Lesch-Nyhan: es una enfermedad hereditaria, donde la madre es portadora y comúnmente le transmite esta patología a su descendiente de género masculino. Se produce por una alteración genética a nivel de las purinas; gracias a la ausencia de la enzima hipoxantina guanina fosforribosiltransferasa, el nucleótido no puede ser reciclado, generando así que se acumulen niveles muy altos de ácido úrico en distintas partes del cuerpo como por ejemplo los riñones y el sistema nervioso central. Las consecuencias de esta enfermedad van desde autolesiones como morderse los dedos, problema que con el correr del tiempo se vuelve aún más compulsivo y muy difícil de controlar, hasta llegar a la adultez con problemas severos de agresividad. Los síntomas a tener en cuenta para su diagnóstico son, entre otras cosas, sangre en la orina, dificultad para tragar y retraso en el desarrollo del niño.

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Krause, G. (4 de marzo de 2023). Definición de nucleótido. Función, ADN, digestión, enfermedades. Definicion.com. https://definicion.com/nucleotido/