Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2023

a) Indique los tipos de moléculas que se pueden obtener por hidrólisis de un nucleósido y de un nucleótido. [0,5 puntos]

b) Cite el nombre de tres nucleótidos que participen en procesos metabólicos. [0,3 puntos]

c) ¿Qué tipos de enlaces soportan la estructura bicatenaria de los ácidos nucleicos? [0,4 puntos]

d) Describa una función estructural y otra energética de los nucleótidos. [0,8 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{pueden}}\mathbf{\text{obtener}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{hidr}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lisis}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{sido}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tido.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Por hidrólisis de un nucleósido se obtienen dos moléculas: una pentosa, que será ribosa o desoxirribosa, y una base nitrogenada, púrica o pirimidínica. Ambas estaban unidas por un enlace N-glucosídico entre el carbono $1^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa y un nitrógeno de la base.

Por hidrólisis de un nucleótido se obtienen tres: las dos anteriores y, además, ácido fosfórico, que en el nucleótido está esterificado al carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa. Un nucleótido es, por tanto, un nucleósido fosforilado.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{participen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{procesos}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{licos.}}\mathbf{\text{[0,3}}\mathbf{\text{puntos]}}$

El ATP o adenosín trifosfato, el ${\text{NAD}}^{+}$ o nicotinamín adenín dinucleótido y el FAD o flavín adenín dinucleótido. Servirían igualmente el ${\text{NADP}}^{+}$, el GTP, la coenzima A o el AMP cíclico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{enlaces}}\mathbf{\text{soportan}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{bicatenaria}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{nucleicos?}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Dentro de cada hebra, los nucleótidos se unen por enlaces fosfodiéster: el ácido fosfórico esterifica a la vez el carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de una pentosa y el carbono $3^{\mathrm{\prime }}$ de la siguiente, formando el esqueleto covalente de la cadena.

Entre las dos hebras, lo que las mantiene unidas son los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias: dos entre la adenina y la timina y tres entre la guanina y la citosina. Son enlaces débiles, pero al ser tantísimos estabilizan la doble hélice y a la vez permiten separar las hebras sin romper ningún enlace covalente, lo que hace posibles la replicación y la transcripción. Colaboran además las fuerzas de apilamiento entre las bases contiguas.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{estructural}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{otra}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tica}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos.}}\mathbf{\text{[0,8}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Función estructural: los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucleicos. El ADN está formado por desoxirribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina, y el ARN por ribonucleótidos de adenina, guanina, citosina y uracilo. Al polimerizarse mediante enlaces fosfodiéster constituyen las cadenas en las que se almacena y se transmite la información genética, de modo que la secuencia de nucleótidos es el mensaje.

Función energética: el ATP es la moneda energética universal de la célula. Los enlaces entre sus tres grupos fosfato son enlaces ricos en energía; al hidrolizarse el último y pasar a ADP se liberan unas $\mathrm{7,3}$ kcal por mol, energía que se acopla a las reacciones anabólicas, al transporte activo o a la contracción muscular. El ATP se resintetiza continuamente a partir de la energía liberada en el catabolismo, y funciona así como intermediario entre las rutas que producen energía y las que la consumen.