Los acidos nucleicos son grandes biomoléculas que contienen siempre C, H, O, N y P, y estan  formadas por la repetición de una molécula unidad compleja que se llama nucleótido.
 Son las moléculas encargadas de almacenar, transmitir y expresar la información genética, es decir, la información necesaria para la síntesis de proteínas.
 
1. Nucleótidos.
 
El nucleótido es una molécula compuesta por otras tres:
 
1. Una pentosa, que puede ser
Ribosa
Desox
2.un acido fosfórico      
3. Una base nitrogenada, que se clasifican en púricas y pirimidínicas, y son estas cinco
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Uracilo
La unión de una base nitrogenada y una pentosa da lugar a una molécula llamada nucleósido. Esta unión se realiza mediante un enlace N-glucosídico que se establece entre el C1 de la pentosa y un nitrógeno de la base (el N1 si es pirimidínica, o el N9 si es púrica) con la pérdida de una molécula de agua.

 Los nucleótidos se forman por unión de un nucleósido con una molécula de acido fosfórico por el grupo hidroxil del C5 de la pentosa mediante enlace éstercon pérdida de una molécula de agua Los acidos nucleicos estan formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados entre sí por el grupo fosfato mediante unenlace fosfodiester entre el C5 de un nucleótido y el carbono C3 del siguiente con pérdida de una molécula de agua. Los acidos nucleicos siempre crecen en dirección 5’ → 3’.
2. Acidos nucleicos
Existen dos tipos de acidos nucleicos, el ADN y el ARN, que se diferencian por la pentosaque llevan: desoxirribosa y ribosa, respectivamente.
Ademas se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. Otra diferencia se encuentra en la estructura de las cadenas, en el ADN es una cadena doble y en el ARN es, generalmente, una cadena sencilla.
EL ADN
 El ADN es el Acido DesoxirriboNucleico. El ADN es la molécula donde se almacena, de forma codificada, la información genética de un ser vivo y encargada de transmitirla a la descendencia. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo, las funciones vitales de un ser vivo y fabricar sus proteínas. Es un tipo de molécula complejo. El estudio de su estructura se puede hacer a varios niveles, apareciendo estructuras primaria, secundaria y niveles de empaquetamiento superiores.
 
Estructura primaria: secuencia de nucleótidos.
 
El ADN esta compuesto por una secuencia de nucleótidos formados por desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que aparecen formando los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. No aparece Uracilo.
 
Los nucleótidos se unen entre sí mediante el grupo fosfato del segundo nucleótido, que sirve de puente de unión entre el carbono 5' del primer nucleótido y el carbono 3' de siguiente nucleótido.
Como el primer nucleótido tiene libre el carbono 5' y el siguiente nucleótido tiene libre el carbono 3', se dice que la secuencia de nucleótidos se ordena desde 5' a 3'(5' → 3').
 
 Estructura secundaria: modelo de Watson y Crick.
 
La estructura secundaria del ADN fue propuesta por James Watson y Francis Crick, a partir de los datos aportados por otros investigadores, como Chargaff, Franklin y Wilkins:
 
 El ADN es una molécula larga y rígida, no plegada como las proteínas.
En la molécula hay detalles estructurales repetidos cada 0 y cada 3,4 nm.
Para una misma especie, el contenido en bases púricas es igual al de pirimidínicas, o dicho de otra forma: A + G = T + C regla de Chargaff).
 
El modelo de Watson y Crick fue propuesto en 1953 y era compatible con todos estos datos y, ademas, permitía comprender el funcionamiento del ADN en la transmisión de la información genética:
 
El ADN es una doble hélice formada por dos cadenas de nucleótidos enrolladas alrededor de un eje imaginario. Sería algo semejante a una escalera de caracol donde las bases nitrogenadas se encontrarían situadas en el interior, formando los escalones; y las cadenas formadas por la pentosa y el acido fosfórico sería los pasamanos.

El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico.

Cada pareja de nucleótidos esta separada de la siguiente por una distancia de 0 nm y cada vuelta de la doble hélice esta formada por 10 nucleótidos, lo cual representa una longitud de 3,4 nm por vuelta de hélice.

Las dos cadenas de nucleótidos son antiparalelas (orientadas en sentidos opuestos) y complementarias (cuando en una hebra encontramos adenina, en la otra hebra encontramos timina; cuando en unahebra encontramos guanina, en la otra encontramos citosina). La complementaridad entre las bases nitrogenadas se establece mediante puentes de hidrógeno.


 
El modelo que se describe corresponde a un ADN de la forma B, que fue considerado único durante mucho tiempo. Hoy día se conocen dos formas mas: la forma A y la forma Z. Son poco habituales y sólo se dan en los seres vivos bajo algunas condiciones determinadas.
 

Niveles superiores de empaquetamiento del ADN.

El ADN es una molécula muy larga en algunas especies y, sin embargo, en las células eucariotas se encuentra alojado dentro del minúsculo núcleo. El ADN se une a proteínas basicas llamadas histonas para compactarse mucho.
La unión con histonas genera la estructura denominada nucleosoma. Cada nucleosoma esta compuesto un octamero de histonas. Cada tipo de histona se presenta en número par.
El conjunto de la estructura así enrollada se denomina fibra de cromatina de 100Å, que tiene un aspecto repetitivo en forma de collar de perlas donde las perlas serían los nucleosomas.
La fibra de cromatina de 100 Å se enrolla sobre sí misma y forma la fibra de cromatina de 300 Å o solenoide, que también se enrolla sobre sí misma, y así sucesivamente hasta que cada doble hélice de ADN forma un cromosoma (éste es el maximo empaquetamiento y se produce cuando la célula se va a dividir).

Replicación del ADN.
 
La particularidad mas importante del ADN es la capacidad que tiene de hacer copias o réplicas de sí mismo. Este proceso es fundamental parala transferencia de la información genética de generación en generación.
 La replicación es el proceso por el cual el DNA se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
 Con el modelo de la doble hélice de Watson y Crick se desarrolló la idea de que las hebras originales debían servir de patrón para hacer la copia. Había tres posibles modelos de replicación:
 
1. Modelo conservativo: Proponía que tras la replicación se mantenía la molécula original de DNA intacta, obteniéndose una molécula idéntica de DNA completamente nueva, es decir, con las dos hebras nuevas. 2. Modelo semiconservativo: Se obtienen dos moléculas de DNA hijas, formadas ambas por una hebra original y una hebra nueva. 3. Modelo dispersivo: El resultado final son dos moléculas nuevas formadas por hebras en las que se mezclan al azar fragmentos originales con nuevos.
 
Meselson y Stahl demostraron en 1958 que el modelo valido era el semiconservativo.
 
En el mecanismo basico de replicación del ADN actúan los siguientes elementos
Aunque existen pequeñas variaciones entre procariotas y eucariotas, el mecanismo de replicación sigue los siguientes pasos:
 
Las helicasas desenrollan y se separan las dos hebras de la doble hélice de ADN, deshaciéndose los puentes de hidrógeno entre bases complementarias. Las girasas y topoisomerasas evitan la tensión generada por la torsión en la desespiralización. Las proteínas SSBP evitan que el ADN se vuelva aenrollar.

En el ADN eucariota se producen muchos desenrollamientos a lo largo de la molécula, formandose zonas abiertas que reciben el nombre de horquillas o burbujas de replicación, donde comenzara la síntesis.
 La ARN-polimerasa fabrica pequeños fragmentos de RNA complementarios del DNA original. Son los llamados 'primers' o cebadores de unos 10 nucleótidos, a los cuales se añadiran desoxirribonucleótidos.

 La ADN-polimerasa III añade los desoxirribonucleótidos al extremo 3’ (sentido 5’ → 3’), alargandose la hebra.

En las horquillas de replicación siempre hay una hebra que se sintetiza de forma continua, la llamada hebra conductora, y la otra que se sintetiza en varios fragmentos, los denominados fragmentos de Okazaki y que se conoce como hebra seguidora.


La ADN-ligasa va uniendo todos los fragmentos de DNA a la vez que elimina los ribonucleótidos de los cebadores.

La ADN-polimerasa III detecta nucleótidos erróneos, las endonucleasas cortan estos nucleótidos y la ADN-polimerasa I rellena el vacío dejado por la eliminación de los nucleótidos incorrectos.

 A medida que se van sintetizando las hebras y uniendo los fragmentos se origina la doble hélice, de forma que al finalizar el proceso se liberan dos moléculas idénticas de DNA, con una hebra antigua y otra nueva.

ACIDOS RIBONUCLEICOS
Los ARN son polinucleótidos de una sola cadena (excepto en algunos virus) de ribosa, que se dispone en estructura primaria, aunque a veces forma estructuras secundarias o terciarias. La presencia de unoxígeno en la posición 2’ de la ribosa dificulta que se forme la doble cadena tal y como se forma en el ADN. En lugar de timina contiene uracilo.
El filamento de ARN se puede enrollar sobre sí mismo mediante la formación de pares de bases en algunas secciones de la molécula.
 El tamaño de las moléculas de ARN es mucho menor que las del ADN.
 En la célula aparecen cuatro tipos de ARN, cada uno con distinta función, que son: el ARN mensajero, el ARN ribosómico, el ARN de transferencia (o ARN transfer) y el ARN heteronuclear.
 
 
ARN mensajero (ARNm
Se trata de un ARN lineal que contiene la información, copiada del ADN, para sintetizar una proteína.
Se forma en el núcleo celular, a partir de una secuencia de ADN. Luego, sale del núcleo y se asocia a ribosomas, donde se construye la proteína.
Cada tres nucleótidos (codon) corresponde a un aminoacido distinto. Así, la secuencia de aminoacidos de la proteína esta configurada a partir de la secuencia de los nucleótidos del ARNm. 

ARN ribosómico (ARNr
El ARN ribosómico, o ribosomal, unido a proteínas, forma los ribosomas. Los ribosomas son las estructuras celulares donde se ensamblan aminoacidos para formar proteínas, a partir de la información que transmite el ARN mensajero.El ARNr adquiere una estructura secundaria al plegarse sobre sí mismo y formar bucles.
Hay dos tipos de ribosomas, uno que se encuentra en células procariotas y en el interior de mitocondrias y cloroplastos; y otro que se encuentra en el hialoplasma o en el retículo endoplasmico decélulas eucariotas.

ARN de transferencia o transfer (ARNt)
 
El ARN de transferencia es un ARN no lineal, en el que se pueden observar tramos de doble hélice intracatenaria, es decir, entre las bases que son complementarias, dentro de la misma cadena. Esta estructuras se estabiliza mediante puentes de hidrógeno.
 Ademas de los nucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo, el ARN de transferencia presenta otros nucleótidos con bases modificadas. Estos nucleótidos no pueden emparejarse, y su existencia genera puntos de apertura en la hélice, produciendo bucles.
 
En el ARNt se distinguen tres tramos (brazos). En uno de ellos (1 en la figura), aparece una secuencia de tres nucleótidos, denominada anticodon. Esta secuencia es complementaria con una secuencia del ARNm, el codon. En el brazo opuesto (2 en la figura), en el extremo 3’ de la cadena, se une un aminoacido específico de la secuencia de anticodon.
La función del ARNt consiste en unirse en el ribosoma a la secuencia complementaria del ARNm, mediante el anticodon. A la vez, transfiere el aminoacido correspondiente a la secuencia de aminoacidos que esta formandose en el ribosoma.
 
ARN heteronuclear (ARNhn)
 
El ARN  heteronuclear, o heterogéneo nuclear, agrupa a todos los tipos de ARN que acaban de ser transcritos (pre-ARN).
 Son moléculas de diversos tamaños.
El ARNhn se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. En células procariotas no aparece.
 Su función consiste en ser el precursor de los distintos tipos de ARN.