Funciones de los nucleótidos libres

Los nucleótidos libres tienen las siguientes funciones:

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a. Mensajeros intracelulares

En las membranas plasmáticas existen numerosos receptores a los que se unen compuestos del medio extracelular. Estas uniones inducen la síntesis de segundos mensajeros en el interior de una célula, es decir, compuestos sintetizados en respuesta de una señal externa, los cuales activan o inhiben enzimas. Lo descrito anteriormente es el mecanismo utilizado por las hormonas de tipo proteica. Muchos de los segundos mensajeros son nucleótidos, por ejemplo el AMPc (adenosin monofosfato cíclico) (Figura 2).

Figura 2. AMPc (adenosin monofosfato cíclico).

b. Transportadores de energía que participan en el metabolismo celular

Algunos nucleótidos pueden estar unidos a una, dos o tres moléculas de ácido fosfórico y dan lugar a un grupo de compuestos ricos en energía (Figura 3). Cuando los enlaces de estos compuestos se rompen, la energía liberada se utiliza en las reacciones endergónicas. Es el caso del ATP (un nucleósido trifosfato) que se forma a partir del AMP, al cual hay que agregarle dos fosfatos más. Los enlaces fosfatos del ATP son relativamente débiles y pueden romperse por hidrólisis, liberando 10 kilocalorías de energía por mol de ATP hidrolizado. La reacción puede ocurrir en sentido contrario si se aportan las 10 kilocalorías por mol. (Figura 4).

Figura 3. Formación de una molécula de ATP.
Figura 4. Sistema ATP / ADP de transporte de energía.

c. Favorecer la actividad catalizadora de las enzimas

Algunas enzimas requieren la presencia de sustancias llamadas coenzimas para poder realizar su actividad catalizadora. Su principal función consiste en participar en la transferencia de grupos de átomos aceptando o donando electrones, protones o grupos funcionales en las reacciones químicas. Los dinucleótidos más comunes son los derivados de vitaminas del complejo B como el NAD+ (nicotinamida adenina dinucleótido) y el FAD, (flavin adenin dinucleótido), los cuales se revisarán en los procesos enzimáticos relacionados con la respiración celular.

d. Formación de polímeros (polinucleótidos)

Un enlace fosfodiéster se forma entre el grupo 3’ hidroxilo de un nucleótido y el grupo 5’ fosfato de otro. Una cadena polinucleotídica tiene un sentido con un extremo terminando en un grupo 5’ fosfato (el extremo 5’) y el otro en un grupo 3’ hidroxilo (el extremo 3’) (Figura 5).

Figura 5. Polimerización de nucleótidos.