Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2021

2- En relación a la siguiente figura, indique:
a) Identifique la macromolécula de la imagen adjunta detallando los monómeros que la forman. (Calificación máxima 0,5 puntos)
b) ¿Cuáles son los componentes de estos monómeros? (Calificación máxima 0,5 puntos)
c) Describa los distintos niveles de complejidad (o empaquetamiento) de la molécula representada. (Calificación máxima 1 punto)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Identifique}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{macromol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{imagen}}\mathbf{\text{adjunta}}\mathbf{\text{detallando}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{mon}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{forman.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{xima}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

La imagen muestra dos cadenas enrolladas una sobre otra en espiral, unidas por travesaños regulares: es la $\mathbf{\text{doble}}\mathbf{\text{h}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lice}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{ADN}}$, el modelo de Watson y Crick.

Sus monómeros son los $\mathbf{\text{desoxirribonucle}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{tidos}}$, encadenados por enlaces fosfodiéster en dos hebras $\mathbf{\text{antiparalelas}}$ —una va $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$ y la otra $3^{\mathrm{\prime }}\to 5^{\mathrm{\prime }}$— y $\mathbf{\text{complementarias}}$: los travesaños del dibujo son los puentes de hidrógeno entre las bases, dos entre adenina y timina y tres entre guanina y citosina. El esqueleto de pentosas y fosfatos queda hacia fuera, y las bases, apiladas, hacia dentro.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{componentes}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{mon}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros?}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{xima}}\mathbf{\text{0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Cada desoxirribonucleótido tiene tres componentes:

Una $\mathbf{\text{pentosa}}$, la $\beta$-D-2-desoxirribosa, que se diferencia de la ribosa en que carece del hidroxilo del carbono $2^{\mathrm{\prime }}$; esa ausencia es lo que hace al ADN mucho más estable que el ARN.

Una $\mathbf{\text{base}}\mathbf{\text{nitrogenada}}$, unida al carbono $1^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa por un enlace N-glucosídico. Puede ser púrica, de dos anillos —adenina o guanina—, o pirimidínica, de uno —citosina o timina—.

Un $\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{fosfato}}$, esterificado con el carbono $5^{\mathrm{\prime }}$ de la pentosa; es el responsable de la carga negativa y del carácter ácido de la molécula.

Base y pentosa solas forman un nucleósido; al añadir el fosfato se tiene el nucleótido.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{distintos}}\mathbf{\text{niveles}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{complejidad}}\mathbf{\text{(o}}\mathbf{\text{empaquetamiento)}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{representada.}}\mathbf{\text{(Calificaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{m}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{xima}}\mathbf{\text{1}}\mathbf{\text{punto)}}$

El ADN de una célula humana mide unos dos metros y ha de caber en un núcleo de unas micras, lo que exige empaquetarlo en niveles sucesivos, cada uno asociado a proteínas:

$\mathbf{\text{i)}}\mathbf{\text{Doble}}\mathbf{\text{h}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lice,}}\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{nm.}}$ Es la estructura secundaria del ADN desnudo, la de la imagen.

$\mathbf{\text{ii)}}\mathbf{\text{Collar}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{perlas}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{fibra}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{10}}\mathbf{\text{nm.}}$ El ADN se enrolla dando poco menos de dos vueltas alrededor de un octámero de histonas —dos de cada una de las H2A, H2B, H3 y H4—, formando los $\mathbf{\text{nucleosomas}}$, separados por tramos de ADN espaciador.

$\mathbf{\text{iii)}}\mathbf{\text{Fibra}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cromatina}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{30}}\mathbf{\text{nm}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{solenoide.}}$ Los nucleosomas se enrollan en hélice, unos seis por vuelta, estabilizados por la histona H1. Es la forma habitual de la cromatina en la interfase.

$\mathbf{\text{iv)}}\mathbf{\text{Bucles}}\mathbf{\text{radiales,}}\mathbf{\text{300}}\mathbf{\text{nm.}}$ El solenoide forma bucles anclados a un armazón proteico no histónico.

$\mathbf{\text{v)}}\mathbf{\text{Cromosoma}}\mathbf{\text{metaf}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{sico,}}\mathbf{\text{700}}\mathbf{\text{nm}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{crom}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tida.}}$ Los bucles se espiralizan y se compactan al máximo justo antes de la división, que es cuando el cromosoma se hace visible al microscopio óptico.