BOLETÍN ÁCIDOS NUCLEICOS

NON ESQUEZAS: (CIUG)

Ácidos Nucleicos. Concepto, clasificación e funcións biolóxicas.

Estrutura dos nucleósidos e nucleótidos.

Nucleótidos libres (ATP, GTP, ADP, GDP, AMP).

Polinucleótidos e enlace fosfodiéster. Recoñecer as estruturas dos polinucleótidos.

Funcións biolóxicas dos nucleótidos.

O ADN. A estrutura primaria do ADN: o modelo de Watson e Crick. Aspectos estruturais e biolóxicos da dobre hélice.

Desnaturalización e renaturalización.

Os ARNs. Estrutura, tipos, funcións e localizacións dos distintos tipos de ARN.

Convén que se aclare que internacionalmente os ácidos nucleicos se coñecen por DNA e RNA aínda que en castelán/galego se utilicen

as abreviaturas de ADN e ARN. Non se esixirá o coñecemento dos distintos tipos de ARNr (28S, 23S, etc…).

1. Nos organismos ecuarióticos, cita as diferencias na composición química e na estructura entre o ADN e o ARN. .

Ademáis de no núcleo, ¿en que outro lugar da célula eucariota hai ADN?.

2. a) Que representa o conxunto das figuras? b) Que representa cada unha das figuras indicadas cunha letra maiúscula?

c) Cal ou cales desas estructuras se poden observar có microscopio de luz (óptico)?

A B C D E F

3. Explica a relación estructural que hai entre nucleosoma, cromatina e cromosoma. ¿É igual o material xenético dos

cromosomas homólogos? e o das cromátidas irmáns?

4.Respecto do modelo de Watson e Crick: a)Explica o significado de cadeas complementarias, dobre hélice dextróxira,

cadeas antiparalelas. B)Esquematiza un dos monómeros da molécula de DNA, sinalando e nomeando os seus

compoñentes e os tipos de enlace que os une. C) Como están unidos os monómeros en cada cadea?, que tipo de enlace

mantén unidas as dúas cadeas de DNA?, Que dous compoñentes químicos dos monómeros diferencian ao DNA do RNA?

5. Define: nucleósido, nucleótido, nucleoplasma, nucleolo, nucleosoma, histona.

6 Fai un esquema da molécula de ADN segundo o modelo de Watson e Crick indicando cada un dos seus compoñentes.

7 Identifica o tipo de macromolécula que aparecen na Figura. Indica cales son as súas unidades estruturais e describe o

tipo de enlace que as mantén unidas. Explique a función desta macromolécula nos seres vivos.

8 -Na figura adxunta represéntase un esquema dun ácido nucleico:

a) Indica os distintos compoñentes que se atopan na molécula representada e di de qué ácido nucleico se trata. Razoa a

túa resposta.

b) Di que tipos de enlace se establecen entre os distintos compoñentes.

c) Cantos tipos de ácidos nucleicos coñeces e que diferenza existe entre eles en canto á súa composición química,

estrutura e función?

9. En relación ó RNA. A) Que tipo de molécula é (descrición)?. B) Indica os distintos tipos existentes e a súa función.

10. Que representa a figura adxunta?. Indica as partes saliantables desta molécula. Cal é

a súa función?. Indica algún orgánulo que conteña este tipo de ácido nucleico.

MIRA AS TRIPLETAS E O TEST NOS DOCUMENTOS DE SELECTIVIDADE

1.a) Os ácidos nucleicos, ADN e ARN están compostos por tres moléculas diferentes:

- Unha pentosa, que pode ser de dous tipos: la β -D-2-desoxiribofuranosa (desoxirribosa) e a β -D-ribofuranosa (ribosa).

- Unha base nitroxenada correspondente aos dous tipos principais que existen: - Bases púricas: adenina A) e guanina (G).

E como bases pirimidínicas: citosina (C), timina (T), e uracilo (U).

- Unha molécula de ácido fosfórico.

Atendendo á composición química o ADN e o ARN se diferencian en:

- ADN (ácido desoxirribonucleico): A pentosa que contén é a desoxirribosa.

- As bases nitroxenadas que presenta son A, G, C e T.

- ARN (ácido ribonucleico): - A pentosa que presenta é a ribosa.

- As bases nitroxenadas son A, C, G e U.

Polo tanto, a ribosa e o uracilo son moléculas exclusivas do ARN, mentres que a desoxirribosa e a timina o son do ADN.

As diferenzas estructurais son as seguíntes:

O ADN presenta distintos niveis de organización, que se coñecen como estrutura primaria, secundaria, terciaria e

cuaternaria.

- La estrutura primaria está constituida pola secuencia dos nucleótidos na cadea.

- A estrutura secundaria do ADN foi proposta por Watson e Crick en 1953. Os seus estudos revelaron que a molécula de

ADN é unha dobre hélice dextróxira.

- A estrutura terciaria fai referencia ao empaquetamento que sufre a molécula de ADN con proteínas histónicas para

constituir a cromatina das células eucariotas.

- A estrutura cuaternaria se da nas células eucariotas en división, o ADN se empaqueta aínda máis ata formar os

cromosomas.

Existen tres tipos fundamentais de ARN que se encontran en forma de cadeas de polinucleótidos simples coa mesma

composición pero presentando cada tipo múltiples estruturas moleculares diferentes:

- O ARN mensaxeiro (ARNm) só posúe estrutura primaria.

- O ARN transferente (ARNt) ten estrutura primaria e estructura secundaria específica denominada “folla de trébol”. Esta

última estrutura se forma gracias á presencia de rexións complementarias que permiten ol establecimento de bucles

intracatenarios (rexións de dobre hélice).

- ARN ribosómico (ARNr) posúe estrutura terciaria que se produce ao unirse diferentes moléculas de ARNr a proteínas

ribosomais, orixinando as subunidades 40 S e 60 S que constitúen os ribosomas eucariontes.

b) Na matriz das mitocondrias e no estroma dos cloroplastos.

2. a) O conxunto de figuras representa os sucesivos niveis de pregamento que experimenta o ADN para constituir

primeiro a cromatina e despois o cromosoma metafásico. A cromatina é a sustancia fundamental do núcleo das

células eucarióticas en Interfase. O núcleo mitótico ou núcleo en división caracterízase porque faise patente a

individualización do material hereditario e a cromatina condensase formando os cromosomas.

b) As estruturas representadas na figura con letras son:

A. Dobre hélice de ADN.

B. Fibra cromatínica de 10 nm que presenta unha estructura coñecida como “collar de perlas”. A cada “conta” do

collar, con forma esférica, discoidal ou lixeramente cilíndrica, coñécese co nome de nucleosoma. Os nucleosomas

teñen un diámetro de 10 nm e constan dun núcleo e dun filamento de ADN que o rodea; cada núcleo está

formado por un octámero de proteínas histonas (dúas moléculas de H2A, dúas de H2B, dúas de H3 y outras dúas

de H4). A histona H1 non forma parte do nucleosoma, senón que se une aos segmentos de ADN que os

relacionan.

C. D. E. Na actualidade admitese que a fibra de croma tina ten unha estrutura pregada en forma de solenoide con

distintos graos de espiralización ou condensación . A espiralización de primeiro grao corresponde ca fibra de 30

nm (C) constituíndo o chamado solenoide, mentras que a de segundo grao corresponde ca de diámetro de 300

nm (D), dominios estruturais en forma de bucle que están estabilizados por proteínas non histónicas que forman

un eixo central ou andamio . Así, sucesivamente (E) ata chegar á “superespiralización” (F) no momento de iniciar

a mitose, na que a cromatina condensase para formar os cromosomas.

F. Cromosoma metafásico.

c) Mediante microscopio óptico é posible visualizar únicamente as estruturas de pregamento indicadas coas

letras D (300 nm), E (700 nm) y F (1420 nm). As estructuras A, B y C só poden observarse mediante microscopio

electrónico.

3. – A cromatina é a sustancia fundamental do núcleo de células eucarióticas en Interfase. O núcleo mitótico ou núcleo

en división caracterízase porque faise patente a individualización do material hereditario e a cromatina condensase

formando os cromosomas. A observación ao microscopio electrónico da cromatina revela unha constitución fibrilar. Cada

unha destas fibras, ao someterse ao tratamento de descondensación, presenta un aspecto que corresponde á imaxe dun

collar de perlas. A cada volta do collar, con forma esférica é ao que chamamos nucleosoma.

Polo tanto, os nucleososmas son as unidades en forma de contas do collar que constitúen cromatina. Ésta condensase

durante a división celular para formar os cromosomas, que representan o estado de máxima condensación da cromatina.

Na dotación cromosómica da maioría das células distínguese dúas series de cromosomas, unha serie paterna e outra

materna, de xeito que cada cromosoma dunha serie ten un igual na outra, polo que se chaman cromosomas homólogos.

Durante a meiose, cada gameto recibe unha única serie de cromosomas (mestura das dúas sereis da célula nai). Despois

da fecundación, a célula restitúe a súa dotación cromosómica diploide pasando a ter as dúas series dos dous

proxenitores. Polo tanto os cromosomas homólogos non son exactamente iguais.

- As cromátidas irmáns representan dúas moléculas DNA idénticas xa que proveñen da duplicación do DNA no período de

interfase. Segundo a hipótese semiconservativa da replicación, a molécula de DNA escíndese nas súas dúas cadeas e cada

unha delas dirixe a síntese complementaria, formándose dúas moléculas idénticas, cunha febra antiga e unha nova cada

unha.

4 a)O DNA está formado por dúas cadeas lineais de desoxirribonucleótidos dispostos en dobre hélice, de 2 nm de

diámetro. As dúas cadeas son complementarias xa que sempre irán unidos os pares de bases adenina-timina y guanina-

citosina. Frente a unha base púrica (A, G) sempre haberá unha pirimidínica (T, C) . Por tanto, coñecendo a secuencia

dunha cadea podemos coñecer inmediatamente a secuencia da outra cadea.

Watson e Crick basándose nas imaxes de difracción de raios X (Rosalind Franklin) chegaron a conclusión de que o DNA é

unha dobre febra helicoidal, formada por dúas cadeas de polinucleótidos enroladas arredor dun eixo imaxinario. O

enrolamento é dextróxiro (xiro en sentido horario).

O feito de que as dúas cadeas sexan antiparalelas quere dicir que o extremo 5’ (fosfórico) dunha cadea enfrentase co

extremo 3’ (-OH) da outra cadea.

b) c) Os nucleótidos unénse por enlaces fosfodiéster. Os enlaces fosfodiéster

establécense entre o radical fosfato situado no C 5’ dun nucleótido e o radical

hidroxilo (-OH) do C 3’ do seguinte nucleótido (enlaces 5’→3’).

Os enlaces que manteñen unidas as dúas

febras do DNA son enlaces de hidróxeno

entre as bases nitroxenadas. Entre a Adenina

e a Timina establécense dous enlaces de

hidróxeno, e ente a guanina e a citosina, tres.

d) A ribosa (azúcar) e o uracilo (base nitróxenada) son moléculas exclusivas do ARN, mentres que a desoxirribosa e a

timina o son do ADN.

5. Os nucleósidos son compostos formados pola unión dunha base nitroxenada e unha pentosa mediante un enlace N-

glicosídico. A unión establécese polo C 1’ da pentosa . A unión dun nucleósido a unha molécula de ácido fosfórico a través

do carbono 5´ da pentosa constitúe un nucleótido. La unión de varios nucleótidos por enlace 5´-3´ fosfodiéster da lugar a

un ácido nucleico (polinucleótido).

No interior do núcleo encontramos o nucleoplasma, éste é unha matriz semifluída na que se atopa inmersa a cromatina.

A fibra de cromatina de 10 nm de grosor atópase no núcleo en Interfase. Ésta fibra está constituida por unha sucesión de

partículas enlazadas por unha dobre hélice de ADN, constituíndo o chamado collar de perlas. Cada partícula está

constituida por octámeros de histonas más 146 pares de bases de ADN (2 vueltas de la cadena de ADN). O conxunto

denomínase nucleosoma. As histonas son proteínas básicas, de baixo peso molecular. Forman a cromatina xunto co ADN,

en base a unhas unidades coñecidas como nucleosomas.

O nucléolo é un compartimento nuclear formado por cromatina e visible ó microscopio óptico. No nucléolo danse

procesos relacionados ca xeración dos ribosomas: síntese e maduración do ARN ribosómico (ARNr) e ensamblaxe das

subunidades ribosómicas.

6

7 Trátase dunha molécula de ácido ribonucleico, RNA . Os ácidos nucléicos son polinucleótidos. Cada nucleótido está

formado por tres compoñentes: ácido fosfórico, ribosa e unha base nitroxenada (adenina, guanina, uracilo ou citosina). É

un polímero de ribonucleótidos unidos mediante enlace fosfodiéster que se establece entre o grupo fosfato dun

nucleótido e o carbono 3’ da pentosa do seguinte nucleótido. A función do ARN mensaxeiro é recoller a información

xenética do ADN (transcrición) e transportala aos ribosomas onde será traducida (tradución) a proteínas. O ARN de

transferencia é o encargado de portar os aminoácidos durante o proceso de tradución. O ARN ribosómico é un dos

compoñentes dos ribosomas.

8 a) Trátase do ácido desoxirribonucleico ou ADN e está composto por unidades de desoxirribonucleótidos formados por

moléculas de desoxirribosa, grupos fosfato e bases nitroxenadas: adenina (A) guanina (G) (purinas) e citosina (C) e timina

(T) (pirimidinas). Sabemos que é o ADN porque ten esa composición e pola súa estrutura na que están enfrontadas a base

adenina á timina, e a citosina á guanina.

b) Entre as diferentes unidades de desoxirribonucleótidos está o enlace fosfodiéster, que une moléculas de

desoxirribosa, o enlace N-glucosídico que se establece entre as bases e o azucre e os enlaces por pontes de hidroxeno

mediante os que se unen as bases nitroxenadas.

c) O ADN, e o ARN que pode ser mensaxeiro, ribosómico ou transferente . En canto á súa composición química, o ADN ten

como azucre a desoxirribosa; o ARN, a ribosa. O ADN ten timina como base nitroxenada específica mentres que o ARN

contén uracilo pero non timina. En canto á súa estrutura: o ADN é bicatenario e o ARN adoita ser monocatenario . En

canto á súa función: o ADN é o material hereditario responsable de toda a información xenética dun organismo e contén

a información codificada para a síntese de proteínas (transcríbese en ARN). O ARN intervén na síntese de proteínas como

mensaxeiro, ARNm, levando a información codificada; ARNt, portador de aminoácidos, e ARNr formando parte da

estrutura dos ribosomas.

d) Hipótese semiconservativa: despois da replicación as dúas hélices duplas resultantes conteñen unha das cadeas antiga

e outra de nova síntese. No seu experimento, Messelson e Stahl cultivaron bacterias E.coli co isótopo N15 e despois

pasaron esas bacterias a un medio con N14 deixando que as bacterias se replicasen. Unha vez duplicado o ADN, este foi

illado e centrifugouse aparecendo unha banda híbrida con peso molecular intermedio, unha de cuxas cadeas, a vella,

contiña N15 mentres que a outra, a nova, só contiña N14.

9 O RNA e un molécula formada pola unión de ribonucleótidos (Poliribonucleótidos). Cada nucleótido está formado por

tres compoñentes: ácido fosfórico, ribosa e unha base nitroxenada (adenina, guanina, uracilo ou citosina) .

É, polo tanto, un polímero de ribonucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster que se establecen entre o grupo

fosfato dun nucleótido e o carbono 3’ da pentosa do seguinte nucleótido.

A función do ARN mensaxeiro é recoller a información xenética do ADN (transcrición) e transportala aos ribosomas onde

será traducida (tradución) a proteínas. O ARN de transferencia ou soluble é o encargado de portar os aminoácidos

específicos durante o proceso de tradución. O ARN ribosómico é un dos compoñentes dos ribosomas. O ARN nucleolar é o

precursor para a síntese da maior parte do ARN ribosómico. Sitúase no nucleolo das

células eucariotas.

ARN con actividade catalítica: Ribozimas: ARN que actúa como catalizador cando se

une a determinadas proteínas.

- ARN pequeño nuclear (ARNpn) quen xunto a varias proteínas conforman o

espliceosoma, complexo ribonucleoproteico implicado na eliminación de intróns

durante a maduración do ARNm.

10. Representa unha molécula de ARN transferente ou soluble. O ARN de

transferencia ou soluble é o encargado de portar os aminoácidos específicos durante

o proceso de tradución. Atopamos tamén ARNt en mitocondrias e cloroplastos.