Ejercicio resuelto de Síntesis de proteínas · Biología · 2025

El esquema adjunto representa procesos biosintéticos que dan lugar a grandes moléculas poliméricas fundamentales para las células. El recuadro corresponde a un detalle ampliado.




1. Indique el nombre de las biomoléculas poliméricas que se están sintetizando en el esquema y señale cómo se denominan esos procesos de síntesis. [1 punto]

2. Explique qué es el promotor o región promotora e indique cuántas de estas regiones hay en el ejemplo que se representa en el esquema. Justifique su respuesta. [1 punto]

3. Con la información que se muestra en el recuadro ampliado, indique qué cadena, azul-5´ o rosa-3´, es la cadena molde. Justifique su respuesta. [0,5 puntos]

$\textbf{1. Indique el nombre de las biomoléculas poliméricas que se están sintetizando en el esquema y señale cómo se denominan esos procesos de síntesis. [1 punto]}$

En el esquema se están sintetizando a la vez dos tipos de polímero:

El $\textbf{ARN mensajero}$, los filamentos rojos que salen de la molécula de ADN. Es un polinucleótido, y el proceso que lo produce se llama $\textbf{transcripción}$: la ARN-polimerasa —las masas verdes que hay sobre el ADN— recorre el molde copiándolo en ribonucleótidos complementarios.

Las $\textbf{proteínas}$, las cadenas de esferitas de colores que cuelgan de los ribosomas. Son polipéptidos, cada esfera un aminoácido, y el proceso que las produce se llama $\textbf{traducción}$: los ribosomas recorren el ARN mensajero leyéndolo codón a codón y encadenando los aminoácidos correspondientes.

Conviene señalar lo que el esquema tiene de característico: los dos procesos ocurren $\textbf{simultáneamente}$ y sobre el mismo ARN, que empieza a traducirse por su extremo $5'$ cuando aún no se ha terminado de transcribir. Cada ARN lleva además varios ribosomas seguidos, formando un polirribosoma.

$\textbf{2. Explique qué es el promotor o región promotora e indique cuántas de estas regiones hay en el ejemplo que se representa en el esquema. Justifique su respuesta. [1 punto]}$

El promotor es la $\textbf{secuencia de ADN situada delante del gen}$, corriente arriba del punto de inicio, que la ARN-polimerasa reconoce y a la que se une para empezar la transcripción. No se transcribe: queda fuera del ARN. Su función es triple: señalar dónde empieza el gen, decidir cuál de las dos hebras hará de molde y en qué sentido avanzará la enzima, y regular con qué frecuencia se transcribe, ya que a él se unen también los factores de transcripción.

En el esquema hay $\textbf{un solo promotor}$, aunque se vean cinco ARN-polimerasas trabajando.

La justificación está en la longitud de los transcritos. Los ARN son cada vez más largos hacia la derecha: el de la izquierda apenas ha empezado y el de la derecha es mucho mayor. Eso solo puede significar que todas las enzimas $\textbf{arrancaron en el mismo punto}$ y avanzan en el mismo sentido, y que la de la derecha simplemente salió antes. Si hubiera un promotor por cada polimerasa, los transcritos serían independientes y no habría razón para que crecieran de forma escalonada. Se trata, pues, de una sola unidad de transcripción —un gen— transcrita muchas veces a la vez, que es como una célula consigue mucha proteína en poco tiempo.

$\textbf{3. Con la información que se muestra en el recuadro ampliado, indique qué cadena, azul-5' o rosa-3', es la cadena molde. Justifique su respuesta. [0,5 puntos]}$

La cadena molde es la $\textbf{rosa-3'}$.

El razonamiento encadena dos hechos. El primero es el sentido en que avanza la enzima: como los transcritos son más largos cuanto más a la derecha está la polimerasa, todas se desplazan $\textbf{hacia la derecha}$. El segundo es que la ARN-polimerasa recorre siempre el molde en sentido $3'\rightarrow5'$, porque el ARN que fabrica ha de crecer en sentido $5'\rightarrow3'$ y las dos cadenas son antiparalelas.

Basta entonces mirar el rotulado del recuadro: en el extremo izquierdo, la cadena azul presenta su extremo $5'$ y la rosa su extremo $3'$. La cadena que va de $3'$ a $5'$ leída de izquierda a derecha —el sentido en que camina la enzima— es la $\textbf{rosa}$, luego es esa la que se copia. La azul es la cadena codificante: su secuencia coincide con la del ARN, cambiando timina por uracilo.