Bases nitrogenadas-Definición y Estructuras

Una base nitrogenada es una molécula orgánica que contiene el elemento nitrógeno y actúa como base en reacciones químicas. La propiedad básica se deriva del par de electrones solitarios en 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 de piridina y son moléculas planas no polares. Al igual que la piridina, cada pirimidina es un único anillo orgánico heterocíclico. Las purinas consisten en un anillo de pirimidina fusionado con un anillo de imidazol, formando una estructura de doble anillo.

📋 Indice del contenido
  1. Las 5 Bases Principales de Nitrógeno
  2. Adenina
  3. Guanina
  4. Timina
  5. Citosina
  6. Uracilo
  7. Revisar el Emparejamiento de Bases

Las 5 Bases Principales de Nitrógeno


Las bases nitrogenadas se unen a bases complementarias en el ADN y el ARN.
Shunyu Fan / Getty Images

Aunque hay muchas bases nitrogenadas, las cinco más importantes a conocer son las bases que se encuentran en el ADN y el 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...

Adenina


Molécula de base nitrogenada de adenina purina.
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La adenina y la guanina son purinas. La adenina a menudo se representa con la letra mayúscula A. En el ADN, su base complementaria es la timina. La fórmula química de la adenina es C​5H5N5. 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 (por ejemplo, la adenina forma trifosfato de adenosina) y la terminación "- idina " para las pirimidinas (por ejemplo, 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. Se forman enlaces de hidrógeno entre la purina y la pirimidina complementaria para formar la forma de doble hélice del ADN o actuar como catalizadores en las reacciones.

Guanina


Molécula de base nitrogenada de guanina purina.
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La guanina es una purina representada por la letra mayúscula G. Su fórmula química es C5H5N5O. Tanto en el ADN como en el ARN, la guanina se une a la citosina. El nucleótido formado por la guanina es guanosina.

En la dieta, las purinas son abundantes en los productos cárnicos, particularmente de los órganos internos, como el hígado, el cerebro y los riñones. Una cantidad menor de purinas se encuentra en las plantas, como los guisantes, los frijoles y las lentejas.

Timina


Molécula de base nitrogenada de timina pirimidina.
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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 mayúscula T. Su fórmula química es C5H6N2O2. Su nucleótido correspondiente es timidina.

Citosina


Molécula de base nitrogenada de pirimidina de citosina.
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La citosina está representada por la letra mayúscula C. En el ADN y el ARN, se une con la guanina. Se forman tres enlaces de hidrógeno entre la citosina y la guanina en el emparejamiento de bases de Watson-Crick para formar ADN. La fórmula química de la citosina es C4H4N2O2. El nucleótido formado por la citosina es citidina.

Uracilo


Molécula de base nitrogenada de uracilo pirimidina.
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Se puede considerar que el uracilo es timina desmetilada. El uracilo está representado por la letra mayúscula U. Su fórmula química es C4H4N2O2. En los 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 su origen aún se desconoce. Otras purinas que se encuentran en la naturaleza incluyen xantina, teobromina y cafeína.

Revisar el Emparejamiento de Bases

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En el ADN, el emparejamiento de bases es:

En el ARN, el uracilo toma el lugar de la timina, por lo que el emparejamiento de bases es:

Las bases nitrogenadas están en el interior de la doble hélice del ADN, con los azúcares y las porciones de fosfato de cada nucleótido formando la cadena principal de la molécula. Cuando una hélice de ADN se divide, como para transcribir 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, para la traducción, se usan bases complementarias para hacer la molécula de ADN usando la secuencia de bases.

Debido a que son complementarias entre sí, las células requieren cantidades aproximadamente iguales de purina y pirimidinas. Para mantener un equilibrio en una célula, la producción de purinas y pirimidinas es autoinhibidora. Cuando se forma uno, inhibe la producción de más de lo mismo y activa la producción de su contraparte.

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