Un solo núcleo de tus células guarda unos dos metros de ADN, enrollados hasta caber en un espacio de apenas unas micras. Cuando un laboratorio del INMEGEN analiza una muestra, lo que lee es esa molécula. ¿Cómo está construida y cómo logra caber en un espacio tan pequeño sin perder la información? Lo veremos en esta página.
Los nucleótidos: la unidad del ADN
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que guarda la información hereditaria de los organismos. En las células eucariotas la mayor parte está en el núcleo; también hay un poco en mitocondrias y cloroplastos. En las procariotas está en el citoplasma (nucleoide). Está formado por pocos ingredientes: ácido fosfórico, un azúcar y cuatro bases nitrogenadas.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es el ADN, qué tipo de información contiene y en qué parte de una célula eucariota se encuentra la mayor parte de esta molécula.
Explica qué es el ADN, qué tipo de información contiene y en qué parte de una célula eucariota se encuentra la mayor parte de esta molécula.
¿Por qué siempre una púrica con una pirimidínica? Porque así la distancia entre las dos cadenas es constante (una púrica con otra púrica sería demasiado ancha; dos pirimidínicas, demasiado estrecha) y la hélice mantiene un diámetro uniforme. Es lo que ayuda a resolver el esquema del ejercicio de abajo: los marcadores señalan, por un lado, el esqueleto azúcar-fosfato, y por otro, los puentes de hidrógeno entre bases.
Prueba con esta secuencia: completa la cadena complementaria.
Practica★☆☆Sin empezar
Nombra las cuatro bases nitrogenadas del ADN y explica la regla de emparejamiento que sigue la doble hélice.
Nombra las cuatro bases nitrogenadas del ADN y explica la regla de emparejamiento que sigue la doble hélice.
El esquema muestra un fragmento de doble hélice de ADN. Indica qué representan los marcadores 1 y 2, y completa las bases que faltan en los peldaños señalados con ?,…
El esquema muestra un fragmento de doble hélice de ADN. Indica qué representan los marcadores 1 y 2, y completa las bases que faltan en los peldaños señalados con ?, sabiendo que la A se empareja siempre con la T y la G con la C.
Un equipo de astrobiología analiza el material genético de un microorganismo extraterrestre. Descubren que consta de dos cadenas enfrentadas, pero observan dos anomalías…
Un equipo de astrobiología analiza el material genético de un microorganismo extraterrestre. Descubren que consta de dos cadenas enfrentadas, pero observan dos anomalías respecto al ADN terrestre: 1) el diámetro de la doble hélice no es constante, sino que presenta ensanchamientos y estrechamientos continuos; 2) las dos cadenas avanzan en la misma dirección (ambas en sentido $5' \to 3'$). Utilizando los principios de complementariedad de bases púricas/pirimidínicas y de antiparalelismo propuestos por Watson y Crick, razona qué tipo de emparejamientos químicos estarían provocando esas irregularidades de grosor y predice qué dificultad física o enzimática presentaría una doble hélice paralela durante la replicación celular.
Un laboratorio analiza la composición de bases nitrogenadas del material genético extraído de tres virus diferentes, obteniendo los siguientes resultados: Virus 1:…
Un laboratorio analiza la composición de bases nitrogenadas del material genético extraído de tres virus diferentes, obteniendo los siguientes resultados:
Determina razonadamente para cada virus: qué tipo de ácido nucleico posee (ADN o ARN) y si su hebra es monocatenaria o bicatenaria. Justifica además por qué el virus 2 no contradice las leyes de la química aunque sus porcentajes de adenina y timina no coincidan.
La relación es una cadena de niveles: ADN → gen → proteína → rasgo. Cada gen distinto contiene la información de una proteína específica. En la reproducción sexual, cada progenitor aporta la mitad de los cromosomas; por eso los hijos se parecen a sus padres sin ser idénticos a ellos.
Practica★★☆Sin empezar
Explica qué es un gen y describe su relación con el ADN, los cromosomas y las proteínas.
Explica qué es un gen y describe su relación con el ADN, los cromosomas y las proteínas.
Antes de dividirse, la célula copia todo su ADN mediante la replicación. Explica en qué consiste este proceso y por qué se dice que es semiconservador: qué cadenas…
Antes de dividirse, la célula copia todo su ADN mediante la replicación. Explica en qué consiste este proceso y por qué se dice que es semiconservador: qué cadenas forman cada molécula de ADN hija y qué papel juega la complementariedad de bases para que la copia sea exacta.
El ADN de una célula humana mide unos dos metros, pero el núcleo mide unos $6\ \mu\text{m}$ de diámetro. ¿Cómo se pliega sin romperse ni enredarse?
Practica★★★Sin empezar
En un laboratorio se prueba un fármaco experimental en un cultivo celular. El compuesto se une de forma irreversible a las histonas impidiendo que el ADN se desenrolle…
En un laboratorio se prueba un fármaco experimental en un cultivo celular. El compuesto se une de forma irreversible a las histonas impidiendo que el ADN se desenrolle de los nucleosomas.
a) Predice qué dos procesos moleculares imprescindibles para la célula quedarán bloqueados de forma inmediata y justifica por qué a nivel molecular.
b) Si una célula ya duplicada inicia la mitosis y logra condensar sus cromosomas pero el fármaco le impide descondensarlos al finalizar la telofase, ¿qué consecuencias tendrá esto para la viabilidad de las células hijas durante la interfase?
Vuelve al principio: los dos metros de ADN caben en el núcleo porque se enrollan en histonas, forman nucleosomas y se superenrollan en cromatina, con varios niveles de plegamiento. En total, dos metros ($2{,}000{,}000\ \mu\text{m}$) en un núcleo de unos $6\ \mu\text{m}$ implican una compactación del orden de $300{,}000$ veces en longitud. La cifra de $10{,}000$ veces del ejemplo anterior corresponde solo a un cromosoma en metafase.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado