Ejercicio resuelto de Estructura · Biología · Asturias · 2025

El esquema adjunto representa una proteína asociada a una molécula de ADN. El recuadro 1 es una ampliación de una zona de la proteína y el recuadro 2 es una ampliación de la molécula de ADN.




1. Indique cuál es la unidad fundamental del ADN, cuántas de estas unidades se representan en el esquema y a qué corresponden las letras A, B y las parejas C-C´ y D-D´. [1 punto]

2. Señale los nombres de los enlaces señalados con los números 1, 2 y 3 y explique qué le pasa al ADN cuando se rompen los enlaces señalados con el número 3. [1 punto]

3. Indique qué representa el componente señalado con el número 4 y explique por qué es importante esta zona de la macromolécula. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{1.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{unidad}}\mathbf{\text{fundamental}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN,}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ntas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estas}}\mathbf{\text{unidades}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{representan}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{esquema}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{corresponden}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{letras}}\mathbf{\text{A,}}\mathbf{\text{B}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{parejas}}\mathbf{\text{C-C’}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{D-D’.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

La unidad fundamental del ADN es el $\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tido}}$, formado por tres piezas: un grupo fosfato, una pentosa —la desoxirribosa— y una base nitrogenada.

En el esquema hay dos hebras enfrentadas con cinco pentosas cada una, así que se representan $\mathbf{\text{diez}}\mathbf{\text{nucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos}}$, es decir, cinco pares de bases.

Las letras corresponden a las piezas del nucleótido y a las bases:

$\mathbf{\text{A}}$ es el $\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{fosfato}}$, dibujado como un círculo naranja; es el que enlaza una pentosa con la siguiente y da al ADN su carácter ácido.

$\mathbf{\text{B}}$ es la $\mathbf{\text{pentosa}}$, la desoxirribosa, dibujada como un pentágono gris.

$\mathbf{\text{C-C’}}$ y $\mathbf{\text{D-D’}}$ son las dos $\mathbf{\text{parejas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{bases}}\mathbf{\text{nitrogenadas}}\mathbf{\text{complementarias}}$, cada una con una purina y una pirimidina enfrentadas. Se distinguen por el número de puentes de hidrógeno dibujados entre ellas: C y C' están unidas por $\mathbf{\text{dos}}$, luego son la pareja $\mathbf{\text{adenina-timina}}$; D y D' lo están por $\mathbf{\text{tres}}$, luego son la pareja $\mathbf{\text{guanina-citosina}}$. Esa complementariedad fija es la base de la regla de Chargaff y de que cada hebra pueda servir de molde para la otra.

$\mathbf{\text{2.}}\mathbf{\text{Se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{ale}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{nombres}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{enlaces}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alados}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{1,}}\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{3}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{le}}\mathbf{\text{pasa}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{ADN}}\mathbf{\text{cuando}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{rompen}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{enlaces}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alados}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{mero}}\mathbf{\text{3.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

$\text{N}\acute{\text{u}}\text{mero}$	$\text{Enlace}$	$\text{Qu}\acute{\text{e}}\text{ une}$
1	Enlace éster (fosfodiéster)	El fosfato con el carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de una pentosa y el $3^{\mathrm{\prime }}$ de la siguiente
2	Enlace N-glucosídico	El carbono $1^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa con el nitrógeno de la base
3	Puentes de hidrógeno	Las bases complementarias de las dos hebras

Los dos primeros son covalentes y forman el esqueleto de cada hebra; el tercero es una unión débil, y es el único que enfrenta una hebra con la otra.

Cuando se rompen los enlaces señalados con el 3, las dos hebras se separan y la molécula pierde su estructura de doble hélice: es la $\mathbf{\text{desnaturalizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}$ del ADN. No se rompe ningún enlace covalente, de modo que la secuencia de cada hebra —la estructura primaria— queda intacta. Ocurre al elevar la temperatura por encima de la temperatura de fusión o al llevar el medio a pH extremos, y es tanto más difícil cuanto mayor sea la proporción de pares G-C, que tienen tres puentes en lugar de dos. Además es reversible: al restablecer las condiciones las hebras vuelven a aparearse (renaturalización). En la célula, esta separación controlada es justamente lo que hacen la helicasa antes de la replicación y la ARN-polimerasa antes de transcribir.

$\mathbf{\text{3.}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{representa}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{componente}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alado}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{n}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{mero}}\mathbf{\text{4}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{importante}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{zona}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{macromol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

El número 4 señala el $\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{hidroxilo}}\mathbf{\text{libre}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{carbono}}$ $\mathrm{<msup><mn\; mathvariant="bold">3</mn><mo\; mathvariant="bold"\; lspace="0em"\; rspace="0em">\prime </mo></msup>}$ de la última pentosa de esa hebra, es decir, su $\mathbf{\text{extremo}}$ $\mathrm{<msup><mn\; mathvariant="bold">3</mn><mo\; mathvariant="bold"\; lspace="0em"\; rspace="0em">\prime </mo></msup>}$. La hebra opuesta termina, en el lado contrario, por un fosfato: es el extremo $5^{\mathrm{\prime }}$, y esa disposición invertida es la que hace que las dos hebras sean antiparalelas.

Su importancia es doble. Primero, porque $\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{donde}}\mathbf{\text{crece}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{cadena}}$: tanto la ADN-polimerasa como la ARN-polimerasa solo saben añadir un nucleótido sobre un $-\mathrm{O}\mathrm{H}$ libre en $3^{\mathrm{\prime }}$, formando el nuevo enlace fosfodiéster, de modo que la síntesis va siempre en sentido $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$. De ahí se derivan la necesidad de cebador y la síntesis discontinua de la hebra retardada. Y segundo, porque marca la $\mathbf{\text{polaridad}}$ de la molécula: una secuencia de ADN solo significa algo si se sabe en qué sentido leerla.