Los nucleótidos purínicos y pirimidínicos son metabolitos extremadamente importantes que participan en muchas funciones celulares. Estas funciones comprenden su actuación como precursores de los acidos nucleicos, como almacenes de energía, afectores, agentes de transferencia de grupos, así como mediadores de la acción hormonal y neurotransmisora. Los nucleótidos se forman de novo en la célula a partir de aminoacidos, ribosa, fosfato y CO2. La ruta de novo para la síntesis de los nucleótidos requiere un suministro relativamente elevado de energía. Para compensar esto, muchas células tienen rutas muy eficientes de recuperación mediante las que se pueden reutilizar las bases purínicas o pirimidínicas preformadas.

Debido a la forma en que se sintetizan o recuperan los nucleótidos, las purinas y las pirimidinas se encuentran en la célula principalmente en forma de nucleótidos. En condiciones normales, las concentraciones de bases o nucleósidos libres son extremadamente pequeñas. Los niveles de nucleótidos en la célula estan regulados muy finamente mediante una serie de enzimas controlados alostéricamente en la ruta. Los nucleótidos son los reguladores de estas reacciones.


Funciones metabólicas de los nucleótidos



Unidades monoméricas de los acidos nucleicos: los acidos nucleicos, DNA y RNA, estan compuestos por unidades monoméricas de los nucleótidos. En las reacciones en las que se sintetizan los acidos nucleicos, los nucleósidos 5´-trifosfatos son los sustratos que se unen al polímero a través de enlaces fosfodiéster 3´-5´con liberación de pirofosfato.
Mediadores fisiológicos: otras funciones de los nucleótidos son aquellas en las que actúan como mediadores de procesos metabólicos clave. El AMPc actúa como segundo mensajero en el control de la glucógenolisis y glucogénesis mediado por laAdrenalina y el glucagón.


Intermediarios activados: Los nucleótidos también sirven de portadores de intermediarios activados necesarios para diversas reacciones. Un Cobre | Cu(s) Cu2+(ac) + 2e- |
Plata | Ag(s) Ag+(ac) + e- |
Mercurio | Hg(l) Hg2+(ac) + 2e- |
Platino | Pt(s) Pt2+(ac) + 2e- |
Oro | Au(s) Au3+(ac) + 3e- |
Tabla 1
Tabla 1

Cualquier metal de la lista puede ser oxidado por los iones de los elementos que están debajo de él. En la reacción anterior, el magnesio está arriba del hierro en la serie. Por lo tanto, el magnesio metálico será oxidado por iones de hierro.

Reacción de doble sustitución o doble desplazamiento.
También conocidas como reacciones deintercambio o reacciones de metátesis (que en griego significa “trasponer”); son aquellas en las cuales los compuestos iónicos intercambian los cationes y aniones que los forman, es decir, el ión positivo (catión) de un compuesto desplaza al ión positivo (catión) de otro compuesto.

Son aquellas en las cuales dos compuestos reaccionan para formar otros dos compuestos sin que se produzca cambio en el número de oxidación. Entre las reacciones más comunes dentro de este tipo tenemos a las reacciones de precipitación y las reacciones ácido-base.

HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l) Reacción ácido-base
AgNO3(ac) + NaCl(ac) NaNO3(ac) + AgCl(s) Reacción de precipitación

Reacciones de oxidación- reducción (Redox)
En estas un átomo, ion o molécula pierde electrones (se oxida) mientras que otro átomo, ion o molécula gana los electrones perdidos (se reduce). Las sustancias experimentan cambio en el número de oxidación. Las reacciones de desplazamiento siempre son reacciones redox.

Las reacciones redox son de vital importancia para el funcionamiento de una celda electroquímica, ésta se usa para obtener energía eléctrica a partir de dichas reacciones, ejemplo claro del caso son las pilas, o también hacer reaccionar a las sustancias a partir de la introducción de energía eléctrica. Sus creadores fueron los científicos Luigi Galvani y Allesandro Volta por lo que también se les denomina como celda galvánica o voltaica.

La celda voltaica es un dispositivo en el que latransferencia de electrones tiene lugar a lo largo de un camino externo, y no directamente entre los reactivos.

La celda está formada por dos compartimientos, cada compartimiento recibe el nombre de media celda. Una de las medias celdas es sede de la media reacción de oxidación, y la otra, de la media reacción de reducción.

Los dos metales sólidos que están conectados por el circuito externo se conocen como electrodos. Por definición, el electrodo en el que ocurre la oxidación es el ánodo; el electrodo en el que se efectúa la reducción es el cátodo.
Figura 1
Figura 1


Los electrones que son liberados en el ánodo viajan a través del circuito externo hasta el cátodo. Para que la celda funcione, las disoluciones de las dos medias celdas deben de seguir siendo eléctricamente neutras. Lo que sucede es que en el ánodo la concentración de cationes aumenta mientras que en el cátodo la concentración de aniones aumenta, por consiguiente, una solución se vuelve muy positiva y la otra muy negativa. Esto se arregla a través de un puente salino, el cual contiene una solución de un electrolito cuyos iones no reaccionan ni con los iones de las medias celdas, ni con los materiales de los electrodos. A medida que la oxidación y la reducción se llevan a cabo en los electrodos, los iones del puente salino se desplazan para neutralizar la carga de los compartimientos de la celda.

La diferencia de potencial entre los dos electrodos de una celda voltaica proporciona la fuerzaelectromotriz que empuja a los electrones a lo largo del circuito externo. Por consiguiente, a esta diferencia de potencial se le llama fuerza electromotriz o fem. la fem de una celda, que se denota como Ecelda, se llama también potencial de celda.

La fem de una celda voltaica en particular depende de las reacciones especificas que se lleven a cabo en el cátodo y en el ánodo, de las concentraciones de compuesto tal como la UDP-glucosa es un intermediario clave en la síntesis del glucógeno y de las glucoproteínas. La GDP-manosa, la GDP-fucosa, la UDP-galactosa y el CMP-acido sialico son intermediarios clave de reacciones en las que las porciones azúcar son transferidas para la síntesis de glucoproteínas. El CTP se utiliza para generar CDP-colina, CDP-etanolamina y CDP-diacilgliceroles los cuales estan involucrados en el metabolismo de fosfolípidos.