Los ácidos nucleicos, biomoléculas fundamentales presentes en todos los organismos vivos, son esenciales para el almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. Los bloques de construcción de los ácidos nucleicos se denominan nucleótidos. Un nucleótido consta de tres componentes principales: una base nitrogenada, un azúcar pentosa y un grupo fosfato.
La base nitrogenada puede ser uno de cinco tipos: adenina (A), timina (T), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U). En el ADN (ácido desoxirribonucleico) se encuentra la timina, mientras que en el ARN (ácido ribonucleico), el uracilo reemplaza a la timina. Los nucleótidos se pueden categorizar en dos clases según la base nitrogenada: purinas y pirimidinas. Las purinas incluyen adenina y guanina, mientras que las pirimidinas incluyen citosina, timina y uracilo.
El segundo componente, el azúcar pentosa, puede ser desoxirribosa (en el ADN) o ribosa (en el ARN). La diferencia entre estos dos azúcares radica en la presencia de un átomo de oxígeno; la ribosa tiene un grupo -OH (hidroxilo) en el segundo carbono, mientras que la desoxirribosa solo tiene un átomo de -H (hidrógeno), lo que la hace más estable que la ribosa.
El último componente, el grupo fosfato, conecta el carbono 5' del azúcar con el carbono 3' de otro azúcar en la cadena de ácido nucleico a través de enlaces fosfodiéster, formando un esqueleto de azúcar-fosfato que mantiene la estructura del ácido nucleico unida. Este esqueleto es crucial para la integridad y la estabilidad de los ácidos nucleicos.
Cuando los nucleótidos se enlazan, forman ácidos nucleicos como el ADN y el ARN. El ADN es típicamente de doble cadena, creando una estructura helicoidal conocida como doble hélice, mientras que el ARN es generalmente de cadena sencilla y desempeña roles en la síntesis de proteínas y regulación de la expresión génica.
Los nucleótidos también desempeñan funciones críticas más allá de ser simples bloques de construcción; funcionan como portadores de energía en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y actúan como moléculas de señalización. Por ejemplo, el monofosfato de adenosina cíclico (cAMP) está involucrado en la transmisión de señales dentro de las células. Por lo tanto, los nucleótidos no solo son cruciales para la formación de ácidos nucleicos, sino que también desempeñan papeles vitales en diversas funciones celulares.