Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2025

En relación con la figura adjunta:



a) ¿Qué molécula está representada en la imagen? [0,2 puntos]

b) ¿Qué representan los números 1, 2, 3, 4 y el recuadro 5? [0,5 puntos]

c) Indique tres características que presente dicha molécula. [0,6 puntos]

d) Indique el nombre del proceso de síntesis de esta molécula y el nombre de la enzima principal de dicho proceso. [0,3 puntos]

e) Razone cómo afectaría a dicha enzima y a dicho proceso un incremento considerable de pH. [0,4 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{est}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{representada}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{imagen?}}\mathbf{\text{[0,2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La molécula representada es el ADN o ácido desoxirribonucleico, en su forma bicatenaria: se ven las dos hebras enfrentadas y apareadas por sus bases.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{representan}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{1,}}\mathbf{\text{2,}}\mathbf{\text{3,}}\mathbf{\text{4}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{recuadro}}\mathbf{\text{5?}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

1: el grupo fosfato, procedente del ácido fosfórico, que une entre sí las pentosas de una misma hebra.

2: la desoxirribosa, la pentosa característica del ADN.

3: la timina, que es la base que aparece emparejada con la adenina.

4: la citosina, que es la base que aparece emparejada con la guanina.

5: un nucleótido completo —en este caso un desoxirribonucleótido—, formado por los tres componentes anteriores: fosfato, pentosa y base nitrogenada. Es la unidad estructural, el monómero del ácido nucleico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sticas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{presente}}\mathbf{\text{dicha}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula.}}\mathbf{\text{[0,6}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Es bicatenaria y se dispone como una doble hélice dextrógira, con el esqueleto de pentosas y fosfatos hacia el exterior y las bases nitrogenadas apiladas en el interior, según el modelo de Watson y Crick.

Sus dos hebras son antiparalelas: una discurre en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$ y la otra en sentido $3^{\mathrm{\prime }}\to 5^{\mathrm{\prime }}$, como se aprecia en la figura por la posición de los extremos.

Sus bases son complementarias: la adenina se aparea siempre con la timina mediante dos puentes de hidrógeno y la guanina con la citosina mediante tres. De ahí se sigue la regla de Chargaff, $\mathrm{A}=\mathrm{T}$ y $\mathrm{G}=\mathrm{C}$, y de ahí también que cada hebra contenga la información necesaria para reconstruir la otra.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{s}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{ntesis}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{principal}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{dicho}}\mathbf{\text{proceso.}}\mathbf{\text{[0,3}}\mathbf{\text{puntos]}}$

El proceso es la replicación o duplicación del ADN, que ocurre en la fase S del ciclo celular y es semiconservativa: cada molécula hija conserva una hebra de la molécula madre y estrena la otra.

La enzima principal es la ADN polimerasa, que sintetiza las hebras nuevas añadiendo desoxirribonucleótidos al extremo $3^{\mathrm{\prime }}$ libre, siempre en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$, y que además corrige los errores que comete.

$\mathbf{\text{e)}}\mathbf{\text{Razone}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{afectar}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{dicha}}\mathbf{\text{enzima}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{dicho}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{incremento}}\mathbf{\text{considerable}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{pH.}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Un aumento considerable del pH altera el estado de ionización de los grupos $-\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$ y $-\mathrm{N}{\mathrm{H}}_2$ de los radicales de los aminoácidos, y con ello las cargas eléctricas de la proteína.

Al cambiar esas cargas se rompen las interacciones iónicas y muchos de los puentes de hidrógeno que sostienen las estructuras terciaria y cuaternaria: la enzima se desnaturaliza y su centro activo pierde la geometría que le permitía encajar con el sustrato. Toda enzima tiene un pH óptimo, y fuera de un margen estrecho su actividad cae bruscamente hasta anularse.

La consecuencia sobre el proceso es que la replicación se detiene. A ello se añade que un pH muy alcalino desnaturaliza también el propio ADN, rompiendo los puentes de hidrógeno entre las bases y separando las dos hebras, de modo que el molde tampoco quedaría intacto.