Genética molecular
1.-¿Cómo se denomina el mecanismo que permite la duplicación de la información genética?. Explíquelo detalladamente.
La replicación.
La replicación del ADN es el proceso según el cual una molécula de ADN de doble hélice da lugar a otras dos moléculas de ADN con la misma secuencia de bases.En la célula procariótica la replicación parte de un único punto y progresa en ambas direcciones hasta completarse. En la célula eucariótica el proceso de replicación del ADN no empieza por los extremos de la molécula sino que parte de varios puntos a la vez y progresa en ambas direcciones formando los llamados horquillas de replicación.
Primero se separan las dos hebras y, una vez separadas, van entrando los nucleótidostrifosfato complementarios de cada uno de los de las hebras originales del ADN. Las enzimas ADN polimerasas los unen entre sí formando una hebra de ADN complementaria de cada una de las hebras del ADN original. Se dice que la síntesis de ADN es semiconservativa porque cada una de las moléculas de ADN " hijas" está formada por una hebra de ADN original y otra complementaria sintetizada de nuevo.
Es de destacar que la dirección en la que progresa la replicación es la misma en ambas hebras. Ahora bien, las enzimas que
unen los nucleótidos sólo pueden efectuar la unión en dirección 5' -3'. Esto nos indica que ambas hebras, al ser antiparalelas, deben de sintetizarse de diferente manera.
3.-Realice un esquema general de cómo se lleva a cabo la expresión genética, describiendo brevemente los procesos implicados en esta expresión y los pasos de que consta cada uno de ellos.
La expresión genética se lleva a cabo a través del ADN que pasa a ARN por transcripción, luego el ARN pasa a proteína por traducción.
La transcripción consiste en la síntesis de un ARN complementario. Los ARN polimerasas se fijan a ciertas regiones promotoras del ADN. Desenrollan una vuelta de hélice y utiliza una cadena de ADN como molde para formar una cadena de ARn complementaria. Al avanzar desenrolla otra vuelta de hélice y la anterior se vuelve a enrollar, hasta que llega al final del gen donde se desprende la ARn polimerasa.
La traducción es el proceso de síntesis de proteínas a partir de la información aportada por el ARN mensajero. Consta de tres fases:
Iniciación, se coloca la subunidad 30s en los dos primeros dobletes, luego se coloca la subunidad 50s y ya está formado el complejo de iniciación.
Elongación, que a su vez consta de tres fases:
-Fijación, llega el segundo triplete y se coloca el codón ante el anticodón.
-Formación del enlace peptídico, la enzima peptidil transferasa transfiere la energía del enlace éster para formar el enlace peptídico entre los aminoácidos.
-Translocación, el ribosoma se desplaza un triplete en dirección 3'.
Terminación, se produce la hidrólisis del enlace éster, se libera la cadena peptídica y se separan las subunidades del ribosoma.
4.-En relación al esquema responda a las siguientes preguntas:
a) Nombre los procesos señalados con las letras A, B, C y D. Indique la composición de las moléculas incluidas en los recuadros.
A→transcripción inversa
B→traducción
C→duplicación
D→transcripción
ADN, está compuesto por un ácido ortofosfórico, una pentosa (desoxirribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o timina.
ARN, está compuesto por un ácido ortofosfórico, una pentosa (ribosa) y una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o uracilo.
Proteína, está compuesta por la unión de aminoácidos que están unidos mediante un enlace peptídico.
b) Indique una función de cada una de las moléculas incluidas en los recuadros. Explique en qué consiste el proceso, ¿en qué formas biológicas se ha descrito el proceso A?
ADN, función, almacenar y transportar la información genética por la secuencia de aminoácidos.
ARN, función, sintetizar la proteína que contiene la información copiada del ADN.
Proteína, función enzimática, funciona como biocatalizador, controlando las reacciones metabólicas, es decir, disminuyendo la energía de activación de estas reacciones.
El proceso consiste en copiar la información del ADN y pasarlo a las proteínas. El proceso A se ha desscrito en virus y retrovirus.
7.-Defina los siguientes conceptos: replicación, transcripción y traducción. En qué parte de las células procariotas y eucariotas tiene lugar estos procesos?. Describa cómo se lleva a cabo la transcripción.
Replicación, es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
Transcripción, es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de ARN.
Traducción, es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
En las células procariotas tiene lugar en el citoplasma y el las células eucariotas en el núcleo.
Transcripción
La primera estructura de ADN determina la estructura de una proteína.
Se podría hacer directamente, sin embargo no se hace, en primer lugar porque el ADN es enorme y además estan en el núcleo, mientras que los ribosomas que son los que sintetizan a la proteína, están en el citoplasma.
Se forma un intermediario, el ARNm que lleva la información de la estructura primaria del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas.
La síntesis del ARNm es la trascripción(por extensión es la síntesis de todos los ARNs).
La trascripción consiste en la síntesis de un ARN complementario(A/U G/C C/G T/A)
ARN polimerasas son las enzimas más complejas del universo.
Estas se fijan a regiones promotoras de ADN(T,A….son distintas en procariotas y eucariotas)
Están hacen que desarrollen una vuelta de ADN y utiliza una de las dos cadenas de ADN como molde para formar un cadena de ARN complementaria .Al avanzar desarrolla otra vuelta de hélice, y la anterior se vuelve a enrollar y así hasta que llega al final del gen en el que se desprende la polimerasa(ARN).
La trascripción es semejante en la células eucariotas y células procariotas con una diferencia, que los genes en procariotas son continuos, entonces el ARNm no necesita maduración, puede ser directamente Traducido por los ribosomas(ARNt,ARNr siempre maduración postranscripción).
En las células eucariotas los genes son discontinuos.(intrones y exones)
Estos no pueden ser traducidos directamente ,necesita una maduración para eliminar los intrones .Esta maduración la realiza unas enzimas llamadas ribonucleoproteínas pequeñas nucleares(RNPpn)
Como su nombre propio indica esta formada de proteínas y ARN que es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones ,a los que se une cortándolos.
Una molécula de ADN tiene dos cadenas de ADN.
En las células eucaritoas, después se le añade algunos(unos 30) nucleótidos al extremo 5´ se le pone una caperuza (tope) de 7-metil Guanosina trifosforilada, para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen.
En las células procariotas solo un ARN polimerasa, ADN depensiente.
En los eucariotas tienen tres:
-ARN polimerasa I---ARNr
-ARN polimerasa II---ARNm
-ARN polimeras III---ARNt
9.-¿Cómo se puede explicar que una célula típica de nuestro cuerpo posea unas 10.000 clases diferentes de proteínas si el número de aminoácidos distintos es solamente 20?. Razone la respuesta.
Porque con los 20 aminoácidos se puede formar combinaciones con repetición de cuatro elevado al cubo, dando 64 combinaciones distintas que a su vez se pueden combinar y repetir hasta llegar a las diferentes clases de proteínas que existen en el cuerpo humano.
11.-En relación a la figura adjunta, responda a las siguientes preguntas:
a) ¿Cómo se denominan los dos procesos biológicos representados?. Identifique los distintos elementos de la figura señalados con números.
Se denominan transcripción y traduccción de la información genética.
El 1 es membrana del retículo endoplasmático rugoso, 2 ARN mensajero, 3 subunidad pequeña 40s, 4 subunidad grande 60s y 5 proteína
b) Identifique los extremos del elemento 2 (a y b) y los extremos de los elementos 5 (c y d). ¿Cuál es la composición química de los elementos señalados con los números 3 y 4?.
El elemento 2a es 5' de la cadena que es donde comienza la transcripción y el elemento 2b es 3' que tiene el poli A que se pega a la membrana a través de un receptor. El elemento 5c es el grupo ácido de la proteína y el 5d es el grupo amino de la proteína.
Los elementos 3 y 4 están compuestos de varios ARN ribosómicos y de diferentes proteínas.
12.-Defina el proceso de traducción, indique dónde tiene lugar y describa cómo se realiza.
La traducción se da en los ribosomas y consta de tres partes: iniciación, enlogación y terminación.
Proceso de iniciación: La subunidad 30 s del rbosoma se coloca en el extremo 5' del ARNm ocupando dos tripletes cuyo primero es AUG, condón de iniciación. Es complementario del anticodón de iniciación de un ARNm transferente que lleva el aminoácido llamado formilmetionina, este es el primero de la cadena.
Después de este proceso viene el prceso de enlogación que a su vez esta dividida en tres fases. La primera es fijación en el que llega el 2º triplete y se coloca el codón ante el anticodón y la hidrólisis de GTP permite la fijación. La segunda fase de la enlogación es la formación del enlace peptídico que lo que hace es producir una enzima que se llama peptidiltransferasa( en la subunidad 50 s) y lo que hace es romper el enlace éster de la formimetionina con la listeína(por ejemplo). La tercera fase es la translocación que para que ocurra este pasonecesita otro factor de enlogación más la hidrólisis GTP. El ribosoma se va y sale por degenerado.Y por último, llega la terminación que es la úñtima parte de la traducción y en ella se rompe la cadena formada ya que el codón de terminación está bloqueado por el factor de terminación y cómo este no permite una nueva fijación se rompe el enlace éster ya que no hay ARNt formando una molécula de agua. Cuando esto ocurre se libera la cadena peptídica y se separan las subunidades del ribosoma y así acaba la traducción.
13.-Las mutaciones generalmente son perniciosas para el individuo que las sufre, sin embargo desde el punto de vista evolutivo son muy importantes. Explique razonadamente esta aparente contradicción.
Representa diversidad y cuando el organismo esta bajo condiciones adversas la mutación puede conferirle cierta ventaja ante los otros. Una colección de mutaciones en algún organismo podría representar una nueva especie.
16.-Observe la figura adjunta y conteste:
a) ¿Cómo se llama el proceso representado en el esquema?. Identifique los elementos señalados con las letras A y B, indicando cuáles son sus principales semejanzas y diferencias.
Es una transcripción de ADN a ARN.
El elemento A es ADN y el elemento B es ARN.
Sus semejanzas son que pertenecen a los ácidos nucleicos, son pentosas, tienen tres nucleótidos iguales, A, G y C. Sus diferencias: la pentosa del ADN contiene un oxígeno menos en el carbono 2, el ADN tiene timina y el ARN uracilo, el ADN es bicatenario y el ARN monocatenario, el ADN almacena la información genética y el ARN sintetiza las proteínas.
b) Indique la finalidad, dónde se realiza y describa las etapas del proceso que se representa. Indique qué significado en el esquema las anotaciones 5' y 3'.
Su finalidad es transmitir la información genética necesaria para la síntesis proteica. Se realiza en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las células procariotas.
Las anotaciones 5' y 3' indican los extremos de las cadenas, el 3' sería el principio y el 5' el final.
18.-Defina los siguientes conceptos: replicación, transcripción y traducción. ¿En qué parte de la célula procariota y eucariota tienen lugar estas funciones celulares?. Describa cómo se lleva a cabo la transcripción.
Replicación, es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
Transcripción, es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de ARN.
Traducción, es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
En las células procariotas tiene lugar en el citoplasma y el las células eucariotas en el núcleo.
Transcripción
La primera estructura de ADN determina la estructura de una proteína.
Se podría hacer directamente, sin embargo no se hace, en primer lugar porque el ADN es enorme y además estan en el núcleo, mientras que los ribosomas que son los que sintetizan a la proteína, están en el citoplasma.
Se forma un intermediario, el ARNm que lleva la información de la estructura primaria del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas.
La síntesis del ARNm es la trascripción(por extensión es la síntesis de todos los ARNs).
La trascripción consiste en la síntesis de un ARN complementario(A/U G/C C/G T/A)
ARN polimerasas son las enzimas más complejas del universo.
Estas se fijan a regiones promotoras de ADN(T,A….son distintas en procariotas y eucariotas)
Están hacen que desarrollen una vuelta de ADN y utiliza una de las dos cadenas de ADN como molde para formar un cadena de ARN complementaria .Al avanzar desarrolla otra vuelta de hélice, y la anterior se vuelve a enrollar y así hasta que llega al final del gen en el que se desprende la polimerasa(ARN).
La trascripción es semejante en la células eucariotas y células procariotas con una diferencia, que los genes en procariotas son continuos, entonces el ARNm no necesita maduración, puede ser directamente Traducido por los ribosomas(ARNt,ARNr siempre maduración postranscripción).
En las células eucariotas los genes son discontinuos.(intrones y exones)
Estos no pueden ser traducidos directamente ,necesita una maduración para eliminar los intrones .Esta maduración la realiza unas enzimas llamadas ribonucleoproteínas pequeñas nucleares(RNPpn)
Como su nombre propio indica esta formada de proteínas y ARN que es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones ,a los que se une cortándolos.
Una molécula de ADN tiene dos cadenas de ADN.
En las células eucaritoas, después se le añade algunos(unos 30) nucleótidos al extremo 5´ se le pone una caperuza (tope) de 7-metil Guanosina trifosforilada, para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen.
En las células procariotas solo un ARN polimerasa, ADN depensiente.
En los eucariotas tienen tres:
-ARN polimerasa I---ARNr
-ARN polimerasa II---ARNm
-ARN polimeras III---ARNt
20.-Explique las funciones de los distintos ARN que intervienen en la síntesis de proteínas.
-ARNm, copia la información genética del ADN y lo transmite a los ribosomas.
-ARNr, lee el código genético del ARNm y fabrica la proteína expresada en ese gen.
-ARNt, transporta su aminoácido hasta los ribosomas donde son ensamblados en el orden indicado por el ARNm.
27.-Explique qué es la regulación génica y por qué es necesaria. ¿Qué son los genes estructurales y los reguladores?.
Es aquel proceso que afecta la acción del gen a nivel de transcripción o traducción, es necesaria para regular el funcionamiento de las proteínas.
Los genes estructurales son los que codifican las secuencias de aminoácidos de las proteínas estructurales y enzimáticas y los reguladores son los encargados de dirigir las sustancias represoras que se muestran en las actividades de los genes estructurales.
28)Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, ¿podría determinarse exactamente la secuencia de nucleótidos del ADN que la codifica?
No debido a la degeneración del código genético ya que al ser degenerado hay una base nitrogenada que no es complementaria para que no se fije del todo la cadena y que se pueda soltar después a la hora de la transcripción.Es inestable.
29)A la vista de la siguiente imagen,conteste:
a.Indique razonadamente de qué proceso se trata.¿En qué lugar de la célula se produce?¿Cómo afectaría a este proceso una elevación brusca de la temperatura por encima de 80 ºC?
A la transcripción puesto que el ADN forma una cadena complementaria de ARN.
Si es eucariota en el núcleo y en el citoplasma si es en procariotas.
Si se eleva brúscamente la temperatura se produciría una desnaturalización en las enzimas y del ADN.
b.Explique la composición y estructura de la molécula resultante.¿Cuáles son las posibles funciones de esta molécula?
La molécula resultante es una cadena de ARN que puede ser mensajero, transferente o ribosómico.
El ARN mensajero se encarga de llevarle la información aportada del ADN a los ribosomas donde se sintetizan las proteínas.
El ARN transferente son polipéptidos de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico a la cadena de polipéptidos en crecimiento, se une a lugares específicos del ribosoma durante la traducción.
Tiene un sitio específico para la fijación del aminoácido y un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón complementario del ARNm mediante los puentes de hidrógeno.
El ARN ribosómico se halla combinado con proteínas para formar los ribosomas. Los ARN r se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos del polipéptido en formación durante la síntesis de proteínas.
30)Explique el proceso de transcripción, indique dónde tiene lugar y cómo se realiza.
Transcripción
La primera estructura de ADN determina la estructura de una proteína.
Se podría hacer directamente, sin embargo no se hace, en primer lugar porque el ADN es enorme y además estan en el núcleo, mientras que los ribosomas que son los que sintetizan a la proteína, están en el citoplasma.
Se forma un intermediario, el ARNm que lleva la información de la estructura primaria del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas.
La síntesis del ARNm es la trascripción(por extensión es la síntesis de todos los ARNs).
La trascripción consiste en la síntesis de un ARN complementario(A/U G/C C/G T/A)
ARN polimerasas son las enzimas más complejas del universo.
Estas se fijan a regiones promotoras de ADN(T,A….son distintas en procariotas y eucariotas)
Están hacen que desarrollen una vuelta de ADN y utiliza una de las dos cadenas de ADN como molde para formar un cadena de ARN complementaria .Al avanzar desarrolla otra vuelta de hélice, y la anterior se vuelve a enrollar y así hasta que llega al final del gen en el que se desprende la polimerasa(ARN).
La trascripción es semejante en la células eucariotas y células procariotas con una diferencia, que los genes en procariotas son continuos, entonces el ARNm no necesita maduración, puede ser directamente Traducido por los ribosomas(ARNt,ARNr siempre maduración postranscripción).
En las células eucariotas los genes son discontinuos.(intrones y exones)
Estos no pueden ser traducidos directamente ,necesita una maduración para eliminar los intrones .Esta maduración la realiza unas enzimas llamadas ribonucleoproteínas pequeñas nucleares(RNPpn)
Como su nombre propio indica esta formada de proteínas y ARN que es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones ,a los que se une cortándolos.
Una molécula de ADN tiene dos cadenas de ADN.
En las células eucaritoas, después se le añade algunos(unos 30) nucleótidos al extremo 5´ se le pone una caperuza (tope) de 7-metil Guanosina trifosforilada, para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen.
En las células procariotas solo un ARN polimerasa, ADN depensiente.
En los eucariotas tienen tres:
-ARN polimerasa I---ARNr
-ARN polimerasa II---ARNm
-ARN polimeras III---ARNt
33)Al hacer un análisis de la composición química del núcleo se ha detectado la presencia de muchas enzimas, aunque en él no existan ribosomas. Da una explicación razonada de este hecho.
Esto se debe a que en el núcleo, durante la síntesis de las proteínas no se introducen los ribosmas, sólo se introducen las enzimas que son introducidas mediante los poros del núcleo.
¿Para qué son necesarias estas enzimas?Razone la respuesta.
Estas enzimas tienen un papel fundamental en la síntesis de los ácidos nucleicos, ADN y ARN y para su regulación.
34)Se representa un fragmento de ADN; la flecha indica el sentido de la lectura. Además se muestra el código genético. Conteste las siguientes cuestiones:
Indique la secuencia de bases del ARN mensajero transcrito y la proteína sintetizada.
AUGCCCUCUAGUGGAGUAAUCCAVUGGUAA.
MET.PRO.SER.SER.GLY.VAL.ILE.HIS.TRP.STOP.
b.¿Cómo se llama los procesos implicados en el apartado anterior?
El proceso de trsnscribir el ARN se llama transcripción y el paso de ARN a proteína sería traducción.
Si se conociese la secuencia de aminoácidos de una proteína, ¿se podría averiguar la secuencia de bases del ADN que la codifica?
No debido a que el código genético es degenerado, es decir, que para que el ARNm pueda soltarse no pueden tener todos los aminoácidos complementario con si anticodón ya que si no se quedaría permanentemente pegado a ella además de que en las ceúlas eucariotas el ADN es discontínuo, es decir, está compuesto por intrones(parte del ADN que no dices nada) y exones(la parte que si dice algo del ADN) y estos intrones no dicen nada por lo que aunque se sepa la secuencia de aminoácidos no coincidiría exactamnete con el ADN que la codifica.
35.-Explique qué se entiende por Código Genético. Explique los términos codón y anticodón. ¿Qué son los codones sin sentido o de terminación?. Explique dos características del Código Genético.
Se entiende por código genético al conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético, secuencias de ARNm, se traduce en proteínas, secuencias de aminoácidos, en las células vivas.
Codón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas de aminoácidos correspondientes.
Anticodón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas que se encuentra en el ARNt y que es complementaria al codón ubicado en el ARNm.
Los codones sin sentido o de terminación son los que no corresponden a ningún aminoácido y nos indica el final de la cadena.
El código genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado para varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede decir de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.
40)Indique qué es Replicación y describa el proceso.¿Qué significa que la replicación es semiconservativa?
La replicación del ADN es el proceso según el cual una molécula de ADN de doble hélice da lugar a otras dos moléculas de ADN con la misma secuencia de bases.En la célula procariótica la replicación parte de un único punto y progresa en ambas direcciones hasta completarse. En la célula eucariótica el proceso de replicación del ADN no empieza por los extremos de la molécula sino que parte de varios puntos a la vez y progresa en ambas direcciones formando los llamados horquillas de replicación.
Primero se separan las dos hebras y, una vez separadas, van entrando los nucleótidostrifosfato complementarios de cada uno de los de las hebras originales del ADN. Las enzimas ADN polimerasas los unen entre sí formando una hebra de ADN complementaria de cada una de las hebras del ADN original. Se dice que la síntesis de ADN es semiconservativa porque cada una de las moléculas de ADN " hijas" está formada por una hebra de ADN original y otra complementaria sintetizada de nuevo.
Es de destacar que la dirección en la que progresa la replicación es la misma en ambas hebras. Ahora bien, las enzimas que
unen los nucleótidos sólo pueden efectuar la unión en dirección 5' -3'. Esto nos indica que ambas hebras, al ser antiparalelas, deben de sintetizarse de diferente manera.Es semiconservativa significa que se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas por una hebra original y otra hebra nueva.
43)Indique el significado de las siguientes afirmaciones:
Las dos hebras de una molécula de ADN son antiparalelas.
Esto quiere decir que una de las cadenas empieza po 5' y acaba por 3' y la otra cadena es alrevés.
La replicación del ADN es semiconservativa.
Esto quiere decir que la cadena principal se divide en dos y de cada una de ellas sale una cadena complementaria: de la 5'3' sale una 3'5' y de la otra viceversa y así una de las cadenas de los dos ADN resultantes es madre y la otra es hija.
La replicación del ADN es bidireccional
.
Esto quiere decir que para que se duplique el ADN paterno se han de separar sus dos hebras y se foma una horquilla por la accion de las proteínas del ADN y de la enzimaADN-helicasa.
Una de las cadenas de ADN se replica mediante el fragmento de Okazaki.
Se conoce como fragmentos de Okazaki a los fragmentos de ARN-ADN que son el resultado de la síntesis de ADN en la hebra discontinua. Éstos se sintetizan en dirección 5’→ 3’ pero discontinuamente; después de la eliminación de los cebadores (RNA), se unen mediante la ADN ligasa.
46)Indique la finalidad del proceso de replicación y en qué periodo del ciclo celular tiene lugar. Eplique qué es un cebador y un fragmento de Okazaki y por qué es necearia su presencia en el proceso de replicación. Explique brevemente el porceso de replicación.
La finalidad de la replicación es que el ADN se duplique para pasar la información genética á su célula hija que tiene lugar en el final de la interfase en la llamada fase S.
El cebador es un fragmento de ARN que proporciona el extremo 3'OH para que se lleve a cabo el inicio de la polimerizaciñon del ADN.
El fragmento de Okazaki es el fragmento de ADN por los que se va replicacndo la cadena retrasada a partir de la hebra 5'3' del ADN molde.Lo que ocurre es que los ADN polimerasas sólo saben utilizar como molde la cadena 3'5' y esto hace que la cadena se duplique de una forma : da lugar a una hebra conductora y a una hebra retardada 5'3' pero en dirección contraia y su síntesis es discntínua y más lenta.
47)En relación con este esquema , responda a las siguientes cuestiones:
a.¿Cómo se denominan cada uno de los pasos indicados con flechas en el esquema y dónde se llevan a cabo en una célula eucariótica?Escriba qué codones corresponden a cada uno de los 5 aminoácidos. Si una mutación puntual provoca que la primera base de la molécula 2 pase a ser una C en vez de una A, ¿qué cambio se origina en la secuencia de la molécula?
El paso número 1 se denomina replicación y el paso del número 1 al número 2 se denomina transcripción. El proceso del paso 2 al paso 3 se denomina traducción o biosíntesis de proteínas y todos estos procesos se llevan a cabo en el núcleo.
Los codones correspondiente a ILE son:AUU,AUC,AUA, los codones correspomdientes a ARG son: CGU,CGC,CGA,CGA.AGA, AGG,los codones correspondientes a CYS son:UGU Y UGC, los codpmes correspondientes de VAL son:GUU,GUA,GUC Y GUG y los codones correspondiente a LEU son : UUA, UUG, CUU,CUA,CUG,CUC.
Si se provoca una mutación puntual en la primera base de la molécula 2 para que pase a ser C en vez de A en vez de dar lugar a un aminoácido Ile daría lugar a un aminoácido Leu.
b)Describa brevemente el proceso de síntesis de la molécula 3 e indique las fases de la que consta.
El proceso de síntesis de la moécula 3 es la traducción y que es el segundo proceso de la expresión génica.La traducción ocurre en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas. Los ribosomas están rodeados por una subunidad pequeña y otra subunidad grande que rodean el ARNm. En este proceso el ARNm se decodifica para producir un polipéptido específico de acuerdo con las reglas específicas por el código genético. Es el proceso que convierte una cadena de ARNm en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Este proceso consta de tres partes : iniciación, enlogación y temrinación. En las células eucariotas el proceso es similiar excepto con algunos cambios y se produce en el núcleo celular.
49)Exponga razonadamente si el ADN de una célula de la piel de un individuo contendrá la misma información genética que una célula del hígado.¿Sintetizan las dos células las mimas proteínas?Razone las respuestas.
El ADN es universal pero las proteínas son especñificas de función y de individuo por lo que no son las mismas proteínas y si lo fueran no serían funcionales.
50)Explique el concepto de gen y de genoma.¿Qué es el código genético? Explque qué significa que el código genético es universal y degenerado.
Gen, segmento de ADN que constituye la unidad hereditaria del ser vivo.
Genoma, es el conjunto de genes.
Se entiende por código genético al conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético, secuencias de ARNm, se traduce en proteínas, secuencias de aminoácidos, en las células vivas.
Codón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas de aminoácidos correspondientes.
Anticodón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas que se encuentra en el ARNt y que es complementaria al codón ubicado en el ARNm.
Los codones sin sentido o de terminación son los que no corresponden a ningún aminoácido y nos indica el final de la cadena.
El código genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado para varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede decir de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.
51)¿Podrían los 20 aminoácidos estar codificados por un código genético constitutído por dipletes de cuatro bases nitrogenadas?Razone la respuesta.
No,ya que sólo se podrían formar 16 dipletes diferentes y hacen falta al menos 20 para poder codificar los 20 aminácidos diferentes presentes en las proteínas.
52)Explique brevemente el proceso de replicación. Indique la finalidad de este proceso y el significado de la afirmación,la replicación del ADN es semiconservativa.
La replicación del ADN es el proceso según el cual una molécula de ADN de doble hélice da lugar a otras dos moléculas de ADN con la misma secuencia de bases.En la célula procariótica la replicación parte de un único punto y progresa en ambas direcciones hasta completarse. En la célula eucariótica el proceso de replicación del ADN no empieza por los extremos de la molécula sino que parte de varios puntos a la vez y progresa en ambas direcciones formando los llamados horquillas de replicación.
Primero se separan las dos hebras y, una vez separadas, van entrando los nucleótidostrifosfato complementarios de cada uno de los de las hebras originales del ADN. Las enzimas ADN polimerasas los unen entre sí formando una hebra de ADN complementaria de cada una de las hebras del ADN original. Se dice que la síntesis de ADN es semiconservativa porque cada una de las moléculas de ADN " hijas" está formada por una hebra de ADN original y otra complementaria sintetizada de nuevo.
Es de destacar que la dirección en la que progresa la replicación es la misma en ambas hebras. Ahora bien, las enzimas que
unen los nucleótidos sólo pueden efectuar la unión en dirección 5' -3'. Esto nos indica que ambas hebras, al ser antiparalelas, deben de sintetizarse de diferente manera.La replicación es semiconservativa significa que se obtienen dos moléculas de ADN hijas, formadas por una hebra original y otra hebra nueva.
57)Si un polipéptido tiene 450 aminoácidos, indique cuántos ribonucleótidos tendrá el fragmento del ARN mensajero que codifica esos aminoácidos.
Como por cada aminoácido existen tres tripletes, habría 1350 ribonucleótidos.(450x3=1350)
Indique cuáles serán los anticodones de los ARN transferentes correspondientes a la molécula de ARNm 5'-GUU-UUC-GCA-UGG-3'.
El anticodón sería: 3'-CAA-AAG-CGU-ACC-5'.
Indique la secuencia de ADN que sirvió de molde para este mismo ARN mensajero.
El ADN que sirvió como molde sería: 3'-CAA-AAG-CGT-ACC-5'
58)Explique cuál es la finalidad de la replicación y de la transcripción. Explique la traducción. Dibuje el inicio de traducción.
Replicación, es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.
Transcripción, es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucléotidos y originándose diferentes tipos de ARN.
Traducción, es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.
En las células procariotas tiene lugar en el citoplasma y el las células eucariotas en el núcleo.
Transcripción
La primera estructura de ADN determina la estructura de una proteína.
Se podría hacer directamente, sin embargo no se hace, en primer lugar porque el ADN es enorme y además estan en el núcleo, mientras que los ribosomas que son los que sintetizan a la proteína, están en el citoplasma.
Se forma un intermediario, el ARNm que lleva la información de la estructura primaria del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas.
La síntesis del ARNm es la trascripción(por extensión es la síntesis de todos los ARNs).
La trascripción consiste en la síntesis de un ARN complementario(A/U G/C C/G T/A)
ARN polimerasas son las enzimas más complejas del universo.
Estas se fijan a regiones promotoras de ADN(T,A….son distintas en procariotas y eucariotas)
Están hacen que desarrollen una vuelta de ADN y utiliza una de las dos cadenas de ADN como molde para formar un cadena de ARN complementaria .Al avanzar desarrolla otra vuelta de hélice, y la anterior se vuelve a enrollar y así hasta que llega al final del gen en el que se desprende la polimerasa(ARN).
La trascripción es semejante en la células eucariotas y células procariotas con una diferencia, que los genes en procariotas son continuos, entonces el ARNm no necesita maduración, puede ser directamente Traducido por los ribosomas(ARNt,ARNr siempre maduración postranscripción).
En las células eucariotas los genes son discontinuos.(intrones y exones)
Estos no pueden ser traducidos directamente ,necesita una maduración para eliminar los intrones .Esta maduración la realiza unas enzimas llamadas ribonucleoproteínas pequeñas nucleares(RNPpn)
Como su nombre propio indica esta formada de proteínas y ARN que es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones ,a los que se une cortándolos.
Una molécula de ADN tiene dos cadenas de ADN.
En las células eucaritoas, después se le añade algunos(unos 30) nucleótidos al extremo 5´ se le pone una caperuza (tope) de 7-metil Guanosina trifosforilada, para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen.
En las células procariotas solo un ARN polimerasa, ADN depensiente.
En los eucariotas tienen tres:
-ARN polimerasa I---ARNr
-ARN polimerasa II---ARNm
-ARN polimeras III---ARNt
59)Complete la tablaque aparece a continuación y que responde a las cadenas eomplementarias de u fragmento de ADN. Utilice las letras: P pasar el ácido fosfórico, D para la pentosa (2'desoxirribosa), A para adenina, C para citosina, G para guanina y T para timina. Indique, en cada caso, el número de puentes de hidrógeno que se establecen entre las dos bases nitrogenadas.
CADENA 1 Nº ENLACES CADENA 2
P D A 2 T D P
P D C 3 G D P
P D C 3 G D P
P D A 2 T D P
b) Al finalizar las proporciones de bases nitrogenadas de un fragmento monocatenario de ADN humano los resultados fueron los siguientes: 27% de A, 35% de G, 25% de C y 13% de T. Indique cuáles serán las proporciones de bases de la cadena complementaria.
27% A→27% T
35% G→35% C
25% C→25% G
13% T→13% A
60)En relación a la figura adjunta, conteste a las preguntas:
a.Nombre el tipo de molécula de que se trata. Cómo se denominan sus monómeros y cuál es su composición. Considerando la molécula en sentido longitudinal, las notaciones 3'5' se sitúan en posiciones opuestas. Explique el significado de este hecho.
Es una molécula de ADN formado por sus monómeros deniminados nucleótidos que a su vez están formados por unas bases nitrogenadas que pueden son Adenina, Guanina , Citosina y Timina y unidos por enlace fosfodiéster. Las notacions 3'5' se sitúan en posiciones opuestas porque son antiparalelas.
b.¿Cómo se denomina el proceso por el cual esta molécula se duplica?Explíquelo brevemente.
El proceso mediante el cual se duplica una molécula se denomina replicación es un mecanismo semiconservativo y consiste en trasmitir la información de la célula madre a la célula hija.
62)¿Qué característica tiene el código genético que permite que un gen de un organismo pueda expresarse en otro?Razone la respuesta.
Se entiende por código genético al conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético, secuencias de ARNm, se traduce en proteínas, secuencias de aminoácidos, en las células vivas.
Codón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas de aminoácidos correspondientes.
Anticodón, es un grupo de 3 bases nitrogenadas que se encuentra en el ARNt y que es complementaria al codón ubicado en el ARNm.
Los codones sin sentido o de terminación son los que no corresponden a ningún aminoácido y nos indica el final de la cadena.
El código genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado para varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede decir de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.
66)Explique qué se entiede por código genético.Defina los términos de codón y anticodón.¿qué son los codones sin sentido o de terminación?Describa dos características del código genético.
El código genético es un conjuntos de normas por las que la información codificada en el material genético se traduce a proteínas en las células. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos llamados codones, y aminoácidos. Un codón se corresponde con un aminoácido específico. Un anticodón es el codón complementario de su codón.
El código genético es degenerado porque un mismo aminoácido está determinado por varios codones y la complementariedad codón anticodón sólo afecta a las dos primeros bases mientras que la tercera se tambalea y permite la salida y llegada de los ARNt durante la síntesis de la proteína.
El código genético es universal para todos los seres vivos, es decir, que se utilizan las mismas normas a la hora de traducir el material genético a proteínas.
68)Cite y defina los dos procesos que tienen lugar en la expresión de la información genética. Indique si alguno de estos procesos podría darse en sentido inverso y en qué tipo de microorganismos se produce. Explique la función de los distintos tipos de ARN en al expresión génica.
Los procesos que se llevan a cabo durante la expresión génica son la transcripción(síntesis de la cadena de ARNm utilizando como molde la cadena de ADN) y la traducción(síntesis de la cadena polipéptida a partir de la secuencia de ARNm). La transcripción es el proceso que se podría llevar a cabo inversamente pero sólo lo produce un virus o retrovirus.
El ARNr forma parte de los ribosomas, el ARNt trasporta los aminoácidos de forma específica y el ARNm contiene el mensaje genético.
69.-Indique si las afirmaciones siguientes son ciertas o falsas, razonando la respuesta:
a) Si en un ARNm se introduce un uracilo en la posición donde debería colocarse una citosina se produce una mutación.Falso,porque el código genético es degenerado. Las mutaciones se producen sólo por cambios del ADN.
b)En eucariotas el ARNm puede ser traducido nada más sintetizarse.
Esto es falso porque el ARNm debe ser madurado en el núcleo.
c)En una horquilla de replicación las dos hebras del ADN se replican en sentido 5'3'.
Verdadero porque el ADN polimerasa sólo puede sintetizarse en sentido 5'3' y por ello una de las hebras es contínua y la otra retardada.
d)Si dos genes tienen secuencias de tripletes diferentes codificarán siempre cadenas petídicas diferentes.
Es falso,porque el ADN es degenerado y y existe más de un triplete para un aminoácido por lo que no siempre se codificaran las cadenas peptídicas diferentes.
78)Considere una célula en la que una determinada molécula de ADN de cadena doble presenta una proporción de Adenina del 30%. ¿Cuál será dicha molécula la proporción de : t,g,c,bases púricas y bases pitimidínicas?Indique si todas las moléculas de ADN de dicha célula presentan los mismo porcentajes de A,T,G,C bas púricas y bases pririmidínicas?
Un 30% es Adenina.
Un 30% Timina.
Un 20% es Citosina.
Un 20% es Guanina.
El 50% son bases púricas y el 50% son bases pirimidínicas.
Las mismas bases púricas y pirimidínas sí son las mismas ya que su proporción es siempre bases púricas/bases pirimidínicas son 1 pero la secuencia de ADN será diferente y , por lo tanto, variaran los porcentajes de cada base.
