Ejercicios: Los ácidos nucleicos

¿Qué tres componentes forman un nucleótido? Indique en qué se diferencia un nucleótido de ADN de un nucleótido de ARN.

Nombre las bases nitrogenadas que aparecen en el ADN y en el ARN, e indique qué base es exclusiva de cada uno de ellos.

Observe el esquema de un nucleótido e identifique las tres estructuras señaladas con los números 1, 2 y 3, indicando el nombre químico de cada una.

Explique las características esenciales del modelo de doble hélice de Watson y Crick: disposición y sentido de las dos cadenas, posición de las bases nitrogenadas y tipo de enlaces que mantienen unida la estructura.

En el fragmento de ADN del esquema solo se muestran las bases de una de las hebras. Escriba las bases que deberían ocupar las posiciones marcadas con ? en la hebra complementaria y enuncie la regla que ha aplicado.

Si una hebra de ADN tiene la secuencia 5'-ATGCCGTA-3', escriba la secuencia completa de la hebra complementaria indicando su polaridad (extremos 5' y 3') y explique qué significa que las dos hebras son antiparalelas.

En un laboratorio se purifican tres muestras desconocidas de ácidos nucleicos (A, B y C) a partir de fracciones subcelulares de un eucariota y de un virus animal:

• Muestra A: Se hidroliza rápidamente en medio alcalino (pH básico). Contiene una pentosa con un grupo hidroxilo en el carbono 2' y las bases A, G, C y U. Se aísla del núcleo, del citosol y unida a la membrana del retículo endoplasmático rugoso.

• Muestra B: Es resistente a la hidrólisis alcalina; contiene timina y la relación $(\text{A}+\text{G})/(\text{T}+\text{C})$ es exactamente igual a $1.0$. Se aísla tanto del interior del núcleo como de la matriz de las mitocondrias.

• Muestra C: Procede del virus. Contiene desoxirribosa y timina, pero su análisis de bases arroja un $34\ \%$ de A, un $18\ \%$ de T, un $28\ \%$ de G y un $20\ \%$ de C.

1. a) Identifique razonadamente qué tipo de ácido nucleico (ADN o ARN) es cada muestra a partir de su composición química (azúcar y bases) y su reactividad.
2. b) Interprete la estructura espacial de las muestras B y C: explique por qué la muestra B cumple las reglas de Chargaff y la C no, indicando si cada una es monocatenaria o bicatenaria.
3. c) Compare la localización y la función de la muestra B con los tres tipos principales en que se organiza funcionalmente la muestra A dentro de la célula eucariota.

Reto del tema. Auditoría biomolecular de su despensa.

¿Se ha preguntado cómo se traducen los bioelementos que estudia en lo que ingiere a diario? Usted va a auditar un alimento real de su cocina (legumbre, cereal o derivado lácteo) integrando todos los niveles moleculares.

1. Toma de datos: Seleccione el alimento y consulte su desglose nutricional por cada $100\text{ g}$ en la Base de Datos Española de Composición de Alimentos (BEDCA) o en su etiqueta: agua, bioelementos y sales (como $Na^+$ o $Fe^{2+}$), glúcidos, lípidos y proteínas.

2. Deducción de ácidos nucleicos: Como las tablas nutricionales no cuantifican el ADN/ARN, razone y estime cualitativamente su presencia considerando el origen celular (tejido animal o vegetal) y el grado de procesado industrial.

3. Informe razonado: Elabore una tabla adaptada a su ración habitual (ej. $65.5\text{ g}$) y redacte una propuesta de síntesis que justifique la función celular de cada fracción: homeostasis osmótica de agua/iones, balance energético de glúcidos frente a lípidos, función estructural/enzimática de las proteínas y reciclaje de nucleótidos.

Se valorará:

• Rigor en la obtención de datos cuantitativos y corrección de unidades.

• Capacidad deductiva para fundamentar la existencia y función del material genético consumido.

• Precisión conceptual al relacionar la estructura química de cada biomolécula con su papel metabólico.