Ejercicio resuelto de ADN · Biología · Castilla-La Mancha · 2022

Conteste a las siguientes cuestiones sobre la imagen: [2 puntos]



a) Identifique la macromolécula A. Nombre el modelo de estructura tridimensional de esta macromolécula y describa DOS características del modelo.

b) Cite DOS componentes principales de la estructura B. Describa brevemente qué representa la estructura C incluyendo en qué fase del ciclo celular se puede encontrar esta estructura en la célula.

c) ¿Cómo se relaciona el término "cromátida" con la estructura D? ¿Cuál es la finalidad de que la macromolécula A origine finalmente la estructura D?

d) Razone qué fase de la división celular se representa en la imagen E indicando la importancia biológica del fenómeno que ha acontecido.

$\textbf{a) Identifique la macromolécula A. Nombre el modelo de estructura tridimensional de esta macromolécula y describa DOS características del modelo.}$

La macromolécula A es el ADN, ácido desoxirribonucleico.

El modelo que describe su estructura tridimensional es el de la doble hélice, propuesto por Watson y Crick en 1953. Dos de sus características son:

Está formada por dos cadenas de polinucleótidos antiparalelas (una va en sentido $5'\to 3'$ y la otra en sentido $3'\to 5'$) enrolladas en una hélice dextrógira, con los esqueletos de desoxirribosa y fosfato hacia el exterior y las bases nitrogenadas hacia el interior, perpendiculares al eje.

Las dos cadenas son complementarias: la adenina se aparea siempre con la timina mediante dos puentes de hidrógeno y la guanina con la citosina mediante tres. Cada vuelta completa mide 3,4 nm y contiene 10 pares de bases.

$\textbf{b) Cite DOS componentes principales de la estructura B. Describa brevemente qué representa la estructura C incluyendo en qué fase del ciclo celular se puede encontrar esta estructura en la célula.}$

La estructura B es un nucleosoma, y sus dos componentes principales son el ADN, unos 146 pares de bases enrollados algo menos de dos vueltas, y las histonas, que forman un octámero con dos moléculas de cada una de las histonas H2A, H2B, H3 y H4 (a las que se añade la H1 en el exterior).

La estructura C representa la fibra de cromatina: el collar de perlas de nucleosomas separados por ADN espaciador y su enrollamiento posterior en una fibra más gruesa de 30 nm o solenoide. Es la forma en que el material genético se encuentra durante la interfase, cuando el ADN debe estar suficientemente accesible para replicarse y transcribirse.

$\textbf{c) ¿Cómo se relaciona el término "cromátida" con la estructura D? ¿Cuál es la finalidad de que la macromolécula A origine finalmente la estructura D?}$

La estructura D es un cromosoma metafásico, y está constituido por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero. Cada cromátida es una molécula de ADN completa y totalmente condensada, y son idénticas entre sí porque proceden de la replicación que tuvo lugar en la fase S.

La finalidad de esa condensación progresiva es doble: por un lado, hacer que quepan en el núcleo los aproximadamente dos metros de ADN de una célula humana; por otro, y sobre todo, permitir que el material genético se reparta de forma ordenada y sin romperse ni enredarse entre las dos células hijas durante la división.

$\textbf{d) Razone qué fase de la división celular se representa en la imagen E indicando la importancia biológica del fenómeno que ha acontecido.}$

En la imagen E dos cromosomas se dirigen hacia polos opuestos conservando cada uno sus dos cromátidas, y en esas cromátidas se aprecian segmentos de los dos colores. Que las cromátidas no se hayan separado indica que no es una anafase mitótica, y que estén recombinadas confirma que hubo sobrecruzamiento: se trata, por tanto, de la anafase I de la meiosis, en la que se separan los cromosomas homólogos.

Su importancia biológica es doble. Por un lado reduce a la mitad el número de cromosomas, lo que compensa la duplicación que produce la fecundación y mantiene constante la dotación de la especie. Por otro es una fuente esencial de variabilidad genética, ya que la orientación de cada bivalente en la placa metafásica es independiente de la de los demás y los cromosomas que migran llevan además segmentos intercambiados en la profase I.