t6 Acidos nucleicos

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COMPONENTES./OPCIÓN A
OPCIÓN A
3.- En relación al material hereditario y su expresión:
a) Explique qué es la cromatina e indique su localización. Cite sus tipos y
diga en qué se diferencian (0,5 puntos).
b) ¿Qué es el nucleosoma? ¿Cuál es su estructura? (0,5 puntos).
c) Copie la tabla en su hoja de examen y complétela. Tenga en cuenta los
siguientes datos: anticodón para Tyr es AUA, el codón para Cys es UGU y
el codón para Pro es CCU (1 punto).
a)
Está constituida por filamentos de ADN. En la fase de reposo o interfase esos
filamentos aparecen en forma de ovillo adosados a la lámina nuclear.
Durante la reproducción celular la cromatina se organiza dando lugar a los
cromosomas
Estructura:
- Aparece en forma de filamentos, presentando fibras de 100 A (collar de
perlas) y fibras de 300 A (modelo de solenoide)
Función:
- Durante la interfase su principal función es la expresión de su
información genética dando lugar a los ARN mensajeros.
- Existen sectores de “eucromatina” o cromatina difusa, en la que las
fibras de ADN aparecen poco plegadas para facilitar su transcripción por
la ARN-polimerasa, y sectores de “heterocromatina” o cromatina
condensada que impide su transcripción
- La heterocromatina puede ser constitutiva si no se expresa nunca,
sirviendo como soporte estructural de los cromosomas, y puede ser
facultativa, si sólo es leída en algunos procesos del desarrollo celular
b) El ADN junto con las histonas da lugar a la fibra nucleosómica. En esta la
unidad que se repite es el nucleosoma.
El nucleosoma consta de un núcleo y un filamento de ADN.
El núcleo esta constituido por un octámero de histonas formado por (H2A)2,
(H2B)2, (H3)2 y (H4)2.
Rodeándo al núcleo con casi dos vueltas, y relacionándolo con otros
nucleosomas, se encuentra un segmento de ADN (140 pares de bases).
Esta organización se conoce como “collar de perlas”.
Entre dos nucleosomas hay un lazo internucleosómico, en el que la histona H1
se asocia al ADN en la salida de cada nucleosoma.
c)
ADN de doble cadena:
T-A-T-G-C-T-C-C-T-T-G-T
A-T-A-C-G-A-G-G-A-A-C-A
ARNm trancrito
U-A-U-G-C-U-C-C-U-U-G-U
Anticodón apropiado en el ARNt
A-U-A-C-G-A-G-G-A-A-C-A
Aminoácidos incorporados a la proteína
Ile-Ala-Gly-Thy
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COMPONENTES./OPCIÓN A
OPCIÓN A
2.-Con relación a la traducción del mensaje genético:
a) Indique los distintos tipos de ARN (0,5 puntos).
b) Describa la función que desempeña en la célula cada tipo de ARN (1,5
puntos).
a) ARNm, ARNr, ARNt, ARNn
b)
*ARNm (mensajero)
onstituye el 10% del ARN.
Forma cadena lineales salvo en algunas zonas de la cadena que se forman
horquillas.
Se sintetiza en el núcleo durante la transcripción.
Es una copia complementaria de una porción de una cadena de ADN que
servirá de pauta para la síntesis de una proteína.
Una vez formado pasa al citoplasma donde se asocia a ribosomas para ser
traducido a proteínas.
Una vez traducido a proteínas es destruido por enzimas ribonucleasas,
*ARNr (ribosómico)
Constituye el 80% del ARN.
Hay varios tipos que se diferencian por su tamaño.
Son largas cadenas monocatenarias aunque puede presentar horquillas.
Se asocian a proteínas básicas y forman los ribosomas. Los ribosomas
porseen dos subunidades cada una de las cuales posee diversos tipos de
ARNr.
*ARNt (transferente)
Está localizado en el citoplasma y actúa como transportador de aa hasta los
ribosomas, durante la síntesis protéica.
Cada aa protéico (20) posee al menos un ARNt específico y la mayoría posee
varios.
Ademas de las bases principales contienen bases poco frecuentes .
Todos los ARNt presentan es su extremo5´ un resto guanílico terminal y en su
extremo 3´ la secuencia –C-C-A. A este extremo se une el aa que va ser
transportado hasta el ribosoma.
El brazo que contiene los extremos terminales se denomina “aceptor” y el
opuesto(A) brazo “anticodón”(posee el anticodón o secuencia de 3 nucleótidos
que determina el aa que se unirá a la molécula).
El brazo T enlaza con el ribosomas durante la traducción y el brazo D se une a
las enzimas que catalizan la unión del aa.
Es monocatenario. Su estructura tridimensional es en forma de L, en el plano
parece una hoja de trebol La mayoría de la molécula se encuentra en forma de
doble hélice y en donde no hay apareamiento de bases se forman bucles.
*ARNn (nucleolar)
Se forma en el núcleo a partir de ciertos fragmentos del ADN denominados
organizadores nucleolares.
Asociado a proteínas forma el nucleolo. Después se fragmenta y da lugar a los
diferentes ARNr que se unirán a proteínas básicas y forman las subunidades de los
ribosomas , que saldrán por los poros nucleares hacia el citoplasma.
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COMPONENTES./OPCIÓN B
OPCIÓN B
3.- Referente a la teoria cromosomica de la herencia, defina los siguientes
conceptos:
a) Cromatina (0,5 puntos).
b) Cromátidas (0,5 puntos).
c) Centrómero (0,5 puntos).
d) Cromosomas homólogos (0,5 puntos).
a)Cromatina: Está constituida por filamentos de ADN. En la fase de reposo o
interfase esos filamentos aparecen en forma de ovillo adosados a la lámina
nuclear.
Durante la reproducción celular la cromatina se organiza dando lugar a los
cromosomas
Estructura:
- Aparece en forma de filamentos, presentando fibras de 100 A (collar de
perlas) y fibras de 300 A (modelo de solenoide)
b) Cromátida es una de las unidades longitudinales de un cromosoma
duplicado, unida a su cromátida hermana por el centrómero
c) Centrómero o constricción primaria: divide al cromosoma en dos brazos.
Las cromátidas se unen entre sí por el centrómero.
A ambos lados del centrómero se sitúa en cada cromátida un “cinetócoro” o
centro organizador de microtúbulos por el que las cromátidas se unen al huso
mitótico.
d) Cromosomas homólogos: Suelen tener igual disposición de secuencia de
ADN de un extremo a otro y, por ello, de genes, lo cual no significa que lleven
la misma información genética. En los organismos diploides forman las parejas
de homólogos que durate la meiosis en la profase I se pueden intercambiar
fragmentos cromosomicos entre cromátidas homólogas no hermanas
MADRID / JUNIO 10. LOGSE / BIOLOGIA / CELULA Y SUS
COMPONENTES./OPCIÓN B
OPCIÓN B
2.- Con referencia al ciclo celular:
a) Indique la composición de la cromatina y explique brevemente la
organización de la misma (1 punto).
b) Defina los siguientes conceptos: cromosoma metafásico, cromosoma
metacéntrico, centrómero, cinetocoro (1 punto).
a) Está constituida por filamentos de ADN. En la fase de reposo o interfase
esos filamentos aparecen en forma de ovillo adosados a la lámina nuclear.
Aparece en forma de filamentos, presentando fibras de 100 A (collar de perlas)
y fibras de 300 A (modelo de solenoide)
Collar de perlas o fibra nucleosómica:
El ADN junto con las histonas da lugar a la fibra nucleosómica. En esta la
unidad que se repite es el nucleosoma.
El nucleosoma consta de un núcleo y un filamento de ADN.
El núcleo esta constituido por un octámero de histonas formado por (H2A)2,
(H2B)2, (H3)2 y (H4)2.
Rodeándo al núcleo con casi dos vueltas, y relacionándolo con otros
nucleosomas, se encuentra un segmento de ADN (140 pares de bases).
Esta organización se conoce como “collar de perlas”.
Entre dos nucleosomas hay un lazo internucleosómico, en el que la histona H1
se asocia al ADN en la salida de cada nucleosoma.
Estructura de solenoide
La fibra nucleosómica de 10 nm alcanza un nivel de estructuración mayor,
dando lugar a una fibra de 30 nm para la que se proponen dos modelos:
- El modelo de Solenoide en el que un nucleofilamento tiene un
enrollamiento helicoidal con vueltas contiguas, cada vuelta con 6
nucleosomas.
- El modelo de superperbolas se forma una fibra gruesa por
yuxtaposición de bolas que contienen cada una 12 nucleosomas.
b)
Cromosoma metafísico: Cromosoma que está constituido por dos cromátidas
debido a que antes del inicio de la mitosis el ADN se ha duplicado
Cromosoma metacéntrico: Es aquel cuyo centrómero divide a la cromñatida en
dos brazos de igual longitud
Centrómero: Es un estrechamiento o constricción. La Constricción primaria o
centrómero divide al cromosoma en dos brazos. Las cromátidas se unen entre
sí por el centrómero.A ambos lados del centrómero se sitúa en cada cromátida
un “cinetócoro” por el que las cromátidas se unen al huso mitótico.
Cinetócoro: Estructura protéica donde se anclan los microtúbulos del huso. Se
localiza en el centromero de los cromosomas
MADRID / SEPTIEMBRE 05. LOGSE / BIOLOGIA / BIOMOLECULAS /
OPCIÓN A / ACTIVIDAD 2
OPCIÓN A
2. Muchos seres vivos están constituidos, entre otras, por las siguientes
biomoléculas: Glucógeno, fosfolípidos, enzimas y ATP.
a) Relacione cada una de ellas con su principal función biológica (1
punto).
b) Indique las unidades estructurales de cada una (1 punto).
RESPUESTA:
a) - El glucógeno es el polisacárido de reserva energética de las células
animales que se encuentra almacenado en el hígado y en músculo esquelético,
en cuyas células se almacena en forma de gránulos.
- La naturaleza anfipática los de los fosfolípidos les proporciona un papel
fundamental en la formación de las membranas biológicas, tanto de las células
procariotas como de las eucariotas. La membrana celular está constituida por
una bicapa lípidica en la que se encuentran embebidas proteínas. En las
bicapas, las cadenas hidrofóbicas de los fosfolípidos se orientan hacia el
interior, mientras que las cabezas polares están en contacto con el medio
acuoso existente a ambos lados de la membrana.
- Las enzimas son biocatalizadores específicos sintetizados por el organismo
cuya composición es total o parcialmente proteica. Los enzimas catalizan las
reacciones metabólicas haciendo disminuir la energía de activación precisa
para la reacción que catalizan. Además, los enzimas no cambian el signo ni la
cuantía de la variación de la energía libre, sólo aceleran procesos espontáneos.
No modifican el equilibrio de una reacción, sino que aceleran la llegada del
mismo. Por último, una vez finalizada la reacción los enzimas quedan libes, sin
alterarse y pueden funcionar varias veces.
- Las reacciones metabólicas están acopladas energéticamente a través del
nucleósido trifosfato ATP. En el metabolismo celular tienen lugar reacciones
que liberan energía y otras que la consumen (en el catabolismo se libera
energía y en el anabolismo se consume). Estos procesos energéticos no tienen
por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar en la célula. Por lo tanto,
debe existir un mecanismo que almacene y transporte esa energía desde los
lugares donde se libera a los lugares donde se consume. Este mecanismo se
base en la formación y posterior ruptura de enlaces químicos que almacenan y
liberan gran cantidad de energía. Estos enlaces se denominan enlaces de alta
energía. El ATP (adenosín trifosofato) es una molécula de gran importancia
biológica, no sólo como coenzima, sino también por la energía bioquímica que
es capaz de almacenar en sus dos enlaces esterfosfóricos.
b) – El glucógeno es un polímero largo y ramificado de α -D-glucosa unidas
por enlaces tipo glucosídico α(1→4) y α(1→6).
componentes de las membranas biológicas. Químicamente están compuestos
por una molécula de glicerina que se encuentra unida mediante enlaces éster a
dos ácidos grasos a través de los carbonos 1 y 2, y mediante un enlace
fosfodiéster a un grupo fosfato por el carbono 3. Además, el grupo fosfato
forma otro enlace éster con una molécula polar que puede ser un aminoacohol
o un polialcohol.
- Atendiendo a la composición química de las enzimas distinguimos dos tipos:
- Enzimas: Están compuestas exclusivamente por aminoácidos.
- Holoenzimas: Además de aminoácidos, presentan otra molécula no
proteica en su composición. En base a esto, un holoenzima está compuesto
por una apoenzima (parte proteica) y un cofactor (parte no proteica).
- El ATP es un nucleótido complejo formado por:
1) Una pentosa.
2) Una base nitrogenada de adenina.
3) Tres moléculas de ácido fosfórico.
MADRID / JUNIO 01. LOGSE / BIOLOGIA / BIOMOLECULAS / OPCION A /
CUESTIÓN 4
4) En relación con el ácido desoxirribonucleico (ADN):
a) ¿Cuál es la composición química del ADN? (0,5 puntos).
b) Indique la importancia biológica de la estructura primaria del ADN (0,5
puntos).
c) Explique el modelo de la doble hélice de ADN (Watson y Crick) (1
punto).
Solución:
a) El ADN es una biomolécula orgánica compuesta por C, H, O, N y P, que se
define químicamente como un polinucleótido, porque está formado por la
repetición de unidades moleculares llamadas nucleótidos
(desoxirribobucleótidos). Su función está relacionada con el almacenamiento y
transmisión de la información hereditaria, constituyendo así la base molecular
de la herencia.
El ADN químicamente está compuesto por tres moléculas diferentes:
1) Una pentosa, que es la desoxirribosa.
2) Una base nitrogenada. Existen dos tipos:
- Púricas: adenina(A) y guanina (G).
- Pirimidínicas: citosina (C), timina (T).
3) Una molécula de ácido fosfórico.
La unión de una pentosa con una base nitrogenada por el carbono 1´ de la
pentosa se denomina nucleósido y la unión de un nucleósido a una molécula
de ácido fosfórico a través del carbono 5´ de la pentosa se denomina
nucleótido. La unión de varios nucleótidos por enlace 5´-3´ fosfodiéster da lugar
a un ácido nucleico, que por ello también se denomina polinucleótido. El
encadenamiento de los nucleótidos para formar un ácido nucleico se realiza
siempre mediante el ácido fosfórico, que se une al carbono 3´ de la pentosa del
nucleótido siguiente. Esta molécula tiene dos extremos: un extremo 3´ y un
extremo 5´.
b) La estructura primaria del ADN está constituida por la secuencia de los
nucleótidos en la cadena.
Si se considera el elevado número de nucleótidos existentes en una hebra de
ADN y las innumerables combinaciones posibles, se puede comprender cómo
a través de la secuencia de las bases nitrogenadas es posible estructurar una
determinada información (el llamado mensaje biológico), de la misma manera
que con 26 signos o letras está estructurada la información intelectual o
lenguaje.
c) El modelo de la doble hélice del ADN, propuesto por Watson y Crick en
1953, abrió el camino hacia la comprensión de cómo podría desempeñar esta
molécula sus funciones, almacenando y transfiriendo la información genética.
El modelo propone los siguientes aspectos estructurales:
- La existencia de dos cadenas polinucleotídicas dextrógiras arrolladas en
forma de hélice alrededor de un mismo eje constituyendo así una doble hélice.
Ambas cadenas o hebras son antiparalelas, es decir, sus puentes fosfodiéster
3´-5´internucleotídicos van en direcciones opuestas, una va en sentido
3
5
y la otra en sentido 5
3 .
- Las bases púricas y pirimidínicas de cada una de las cadenas o hebras están
apiladas en el interior de la duplohélice, con sus planos paralelos entre sí, y
perpendiculares al eje de la doble hélice. Las bases de una cadena están
apareadas mediante puentes de hidrógeno con las bases de la otra cadena.
Los pares permisibles son A-T y G-C.
- Las dos cadenas antiparalelas de la duplohélice no son idénticas en
secuencia ni en composición. En vez de ello, son complementarias entre sí
(siempre que en una cadena hay A, en la otra T, y viceversa).
- Las bases se hallan apiladas a una distancia de 0,34 nm de centro a centro, o
lo que es lo mismo, es la distancia que separa cada par de bases. En cada
vuelta completa de la duplohélice hay exactamente 10 nucleótidos, lo que
corresponde a la distancia secundaria repetida de 3,4 nm. La doble hélice tiene
unos 2,0 nm de diámetro.
- Las bases relativamente hidrófobas están situadas en el interior de la hélice y
los restos polares del azúcar y grupos fosfato cargados negativamente están
en la periferia, expuestos al agua, formando el esqueleto externo de la
duplohélice.
- La duplohélice resulta estabilizada no sólo por puentes de hidrógeno entre los
pares de bases complementarias, sino también por interacciones electrónicas
entre las bases apiladas, así como por acciones hidrófobas recíprocas.
Cuando Watson y Crick propusieron en 1953 la hipótesis de la estructura
molecular en doble hélice del ADN, surgieron una hipótesis para explicar cómo
se encuentra codificada la información genética. Según ésta, la información
genética está contenida en la secuencia de los nucleótidos (A, T, G, C) de la
molécula de ADN que determina la secuencia de los aminoácidos en las
proteínas.