Estructura i Funció dels Enzims i Àcids Nucleics (ADN i ARN)
Els Enzims: Catalitzadors Biològics Essencials
Els biocatalitzadors són substàncies que augmenten notablement la velocitat de les reaccions químiques perquè disminueixen l'energia d'activació necessària per iniciar-les.
Característiques Clau dels Enzims
- Són proteïnes que actuen en quantitats petites.
- Transformen un substrat per originar un producte final.
- Disminueixen l'energia d'activació necessària.
- Presenten reversibilitat (poden catalitzar la reacció en ambdós sentits).
- Posseeixen una alta especificitat pel substrat.
Components i Regulació Enzimàtica
- L'acció enzimàtica sovint requereix coenzims (molècules orgàniques).
- Els ions inorgànics que ajuden a l'acció enzimàtica reben el nom de cofactors.
- Els inhibidors enzimàtics impedeixen o redueixen l'acció dels enzims.
Els Àcids Nucleics: Estructura i Composició
Els àcids nucleics estan formats principalment per carboni, hidrogen, nitrogen i fòsfor. Són polímers de nucleòtids.
El Nucleòtid: Unitat Bàsica
Un nucleòtid és una biomolècula orgànica constituïda per tres components:
- Àcid Fosfòric (Grup fosfat).
- Pentosa (Sucre de cinc carbonis):
- Ribosa (en l'ARN)
- Desoxiribosa (en l'ADN)
- Bases Nitrogenades:
- Púriques: Adenina (A) i Guanina (G)
- Pirimidíniques: Timina (T), Uracil (U) i Citosina (C)
La unió dels nucleòtids per formar els polímers es realitza mitjançant enllaços fosfodièster.
Tipus Principals d'Àcids Nucleics
Existeixen dos tipus principals d'àcids nucleics: l'ADN (Àcid Desoxiribonucleic) i l'ARN (Àcid Ribonucleic).
ADN: El Model de Watson i Crick (1953)
L'ADN està format per dues cadenes lineals de nucleòtids amb les següents característiques:
- Són antiparal·leles (orientació 5'→3' i 3'→5').
- Són complementàries (A s'uneix amb T, i G s'uneix amb C).
- Estan espiralitzades formant una doble hèlix (o "escala de cargol").
Estructura de la Doble Hèlix
En aquesta estructura, les baranes de l'escala estan formades per les pentoses i els àcids fosfòrics, mentre que els esglaons estan formats per les bases nitrogenades unides.
Nivells d'Estructura de l'ADN
- Estructura Primària (E.1ª)
- Seqüència ordenada de nucleòtids.
- Estructura Secundària (E.2ª)
- Disposició en l'espai dels dos filaments polinucleotídics amb doble hèlix.
- Estructura Terciària (E.3ª)
- Doble hèlix de l'ADN associada a les histones, formant els nucleosomes.
- Estructura Quaternària (E.4ª)
- Els nucleosomes es repleguen sobre si mateixos per formar una estructura anomenada solenoide.
Tipus de Cromatina
La cromatina és el material genètic condensat que es troba al nucli cel·lular. Es classifica en:
- Eucromatina: Forma menys condensada. Representa la forma activa de la cromatina, on es troba la majoria de gens que s'expressen.
- Heterocromatina: Forma més condensada i inactiva. Es localitza als telòmers i centròmers dels cromosomes i està formada per gens que no s'expressen.
L'ARN (Àcid Ribonucleic): Tipus i Funcions
L'ARN està format per llargues cadenes de nucleòtids, però es diferencia de l'ADN principalment perquè conté ribosa com a pentosa i uracil (U) en lloc de timina (T).
Els Tres Tipus Principals d'ARN
- ARN Missatger (ARNm)
- Transporta la informació genètica des del nucli (cromosomes) fins als ribosomes. La seva seqüència és complementària a la d'un segment específic de l'ADN.
- ARN Ribosòmic (ARNr)
- És la part constituïda principal del ribosoma, on es duu a terme la síntesi de proteïnes.
- ARN de Transferència (ARNt)
- Transporta els aminoàcids que són afegits a les cadenes peptídiques en creixement durant el procés de síntesi de proteïnes (traducció).