Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2023

Opción 1B (2,5 puntos)
En relación con la figura adjunta, conteste las siguientes preguntas:



a) ¿Qué tipo de biomolécula representa cada una? (0,5 p)
b) Indique el nombre de los componentes señalados con las letras A, B, C y D. Cite los cuatro compuestos posibles que pueden ocupar la posición E (0,75 p)
c) Si la molécula 1 perdiese el componente B, ¿cómo se denominará la molécula resultante? (0,5 p)
d) Si polimerizan muchas moléculas similares a la molécula 2, ¿qué macromolécula se formará? Cite tres estructuras celulares donde aparezca este tipo de macromolécula (0,75 p)

Las dos moléculas de la figura tienen la misma arquitectura —una base nitrogenada, una pentosa y un grupo fosfato— y se diferencian en un solo detalle: lo que hay unido al carbono $2^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa. Ahí está la clave de todo el ejercicio.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{biomol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{representa}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{p)}}$

Las dos son nucleótidos, es decir, las unidades estructurales de los ácidos nucleicos.

La molécula 1 lleva grupos hidroxilo en los carbonos $2^{\mathrm{\prime }}$ y $3^{\mathrm{\prime }}$, de modo que su pentosa es la ribosa: es un ribonucleótido, en concreto el adenosín monofosfato o AMP, unidad del ARN.

La molécula 2 lleva un hidroxilo en el carbono $3^{\mathrm{\prime }}$ pero solo un hidrógeno en el $2^{\mathrm{\prime }}$; su pentosa es la desoxirribosa: es un desoxirribonucleótido, el desoxiadenosín monofosfato o dAMP, unidad del ADN.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{componentes}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alados}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{letras}}\mathbf{\text{A,}}\mathbf{\text{B,}}\mathbf{\text{C}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{D.}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{compuestos}}\mathbf{\text{posibles}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{pueden}}\mathbf{\text{ocupar}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{posici}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{E}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{p)}}$

Letra	Componente A	Base nitrogenada púrica: la adenina B	Grupo fosfato, procedente del ácido fosfórico C	Grupo hidroxilo del carbono $2^{\mathrm{\prime }}$ de la ribosa D	Hidrógeno del carbono $2^{\mathrm{\prime }}$, que hace de la pentosa una desoxirribosa

La posición E es la de la base nitrogenada del nucleótido de ADN, y por tanto puede estar ocupada por cualquiera de las cuatro bases de este ácido nucleico: adenina y guanina, que son púricas, y citosina y timina, que son pirimidínicas. En el ARN la timina quedaría sustituida por uracilo.

La comparación entre C y D merece un comentario: esa diferencia de un solo átomo de oxígeno es la que hace que el ADN sea químicamente mucho más estable que el ARN, porque el hidroxilo del carbono $2^{\mathrm{\prime }}$ favorece la hidrólisis de la cadena. De ahí que la información hereditaria se guarde en ADN y el ARN se emplee como molécula de trabajo, de vida corta.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Si}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{1}}\mathbf{\text{perdiese}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{componente}}\mathbf{\text{B,}}\mathbf{\text{¿c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denominar}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{resultante?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{p)}}$

Perdería el grupo fosfato y quedaría únicamente la base nitrogenada unida a la pentosa por el enlace N-glucosídico. Esa molécula se denomina nucleósido, y en este caso concreto, al ser adenina más ribosa, es la adenosina.

$\text{Nucle}\acute{\text{o}}\text{tido}=\text{Nucle}\acute{\text{o}}\text{sido}+\acute{\text{a}}\text{cido fosf}\acute{\text{o}}\text{rico}$

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Si}}\mathbf{\text{polimerizan}}\mathbf{\text{muchas}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{similares}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{2,}}\mathbf{\text{¿qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{macromol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{formar}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{?}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{estructuras}}\mathbf{\text{celulares}}\mathbf{\text{donde}}\mathbf{\text{aparezca}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{macromol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{p)}}$

Al polimerizar desoxirribonucleótidos se forma el ácido desoxirribonucleico, el ADN. Los nucleótidos se enlazan por enlaces fosfodiéster entre el carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de uno y el $3^{\mathrm{\prime }}$ del siguiente, lo que da a la cadena su polaridad $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$; dos de esas cadenas, complementarias y antiparalelas, forman la doble hélice.

Aparece en el núcleo, donde se asocia a histonas formando la cromatina y, cuando la célula se divide, los cromosomas; en las mitocondrias, en forma de moléculas circulares sin histonas; y en los cloroplastos de las células vegetales, también circular. Que estos dos orgánulos tengan ADN propio y ribosomas 70S es el principal argumento de la teoría endosimbiótica.