Ejercicios sobre estructura de los ácidos nucleicos

Actualizado 23/5/23

1.

Con respecto a los azúcares componentes de los ácidos nucleicos, indica:

  1. cuáles son (sólo nombre, no fórmula)
  2. el nº de átomos de carbono que poseen
  3. el tamaño del anillo (nº de átomos)
  4. cuál es el átomo que forma el enlace con la base nitrogenada
  1. ribosa (beta-D-ribofuranosa) en el RNA; desoxirribosa (2'-desoxi-beta-D-ribofuranosa) en el DNA
  2. 5 átomos de carbono (son pentosas)
  3. 5 átomos en el anillo (furanosa): 4 carbonos y un oxígeno
  4. el átomo C1', por su OH que se pierde, formando un enlace N-glicosídico

2.

Indica el tipo de enlaces fosfato presentes en:

  1. un nucleósido-monofosfato
  2. un nucleósido-monofosfato cíclico
  3. un nucleósido-trisfosfato
  1. Un enlace fosfoéster (también se puede llamar fosfomonoéster, fosfato o monofosfato).
  2. Un enlace fosfodiéster.
  3. Tres enlaces fosfo(mono)éster independientes, en posiciones del azúcar (grupos OH) distintas. (No debe confundirse trisfosfato con trifosfato, que lleva 3 fosfatos unidos entre sí y a una sola posición del azúcar, es decir, 1 enlace fosfoéster y dos fosfoanhídrido).

3.

Identifica los compuestos cuya fórmula se muestra (nombre y tipo de compuesto).
Nota: los nombres sólo pueden corregirse si se escriben exactos; es posible que una respuesta sea correcta y no sea reconocida por el sistema

4.

¿Es correcta esta frase:?

En un nucleósido-trifosfato los fosfatos se encuentran unidos por enlaces de tipo fosfodiéster.

Coméntalo, utilizando un ejemplo concreto cualquiera.

Es incorrecto. En un trifosfato hay 3 grupos fosfato encadenados, por lo cual hay 2 enlaces fosfoanhídrido entre los fosfatos y un enlace fosfo(mono)éster entre uno de los fosfatos y la pentosa:
O-(PO2)-O-(PO2)-O-(PO2)-O-pentosa
Un enlace fosfodiéster se establece entre dos grupos OH y un fosfato que hace de puente:
pentosa-O-(PO2)-O-pentosa

5.

El objetivo de este ejercicio no es que sepas de memoria las fórmulas de las bases sino, mientras lo resuelves, ayudarte a asimilar lo que suponen sus grupos funcionales; puedes consultar las fórmulas estructurales de las bases para resolverlo.

Rellena la tabla para indicar el número de sustituyentes de cada tipo que presenta cada una de las bases nitrogenadas. (Si de algún tipo no tiene ninguno, debes escribir un cero.)

-NH2 =O -CH3

6.

Consulta las fórmulas estructurales de las bases para resolver este ejercicio.

¿Es correcta esta frase:?

El grupo amino (-NH2) presente en las bases nitrogenadas C, A y G se encuentra unido al anillo pirimidínico de cada base, mientras que el grupo oxo (=O) presente en las bases nitrogenadas C, T, U y G se encuentra unido bien al anillo pirimidínico o bien al anillo imidazol de cada base.

Escribe las fórmulas para confirmar la respuesta.

No es completamente correcto. Todos los sustituyentes exocíclicos amino y oxo se sitúan sobre el anillo pirimidínico, de 6 átomos. El anillo imidazol de las bases purínicas sólo tiene un grupo -N= que forma parte del anillo y un grupo -NH- que también forma parte del anillo y es por donde la base se une a la pentosa.
(Consulta las fórmulas en cualquier libro)

7.

¿Tienen carga las moléculas de DNA? ¿Y las de RNA? Si la tienen, a qué (grupos) se debe?

Ambos tipos de ácido nucleico tienen, a pH fisiológico, elevada carga negativa (casi una por cada nucleótido de longitud), situada en los grupos fosfato que constituyen los enlaces fosfodiéster que unen los nucleósidos:

8.

Elige la mejor respuesta en cada caso:

A) En un nucleótido, el enlace entre pentosa y fosfato es

  • enlace fosfoéster
  • enlace fosfodiéster
  • enlace difosfato
  • enlace fosfoanhídrido

B) En un nucleótido, el enlace entre pentosa y base nitrogenada es

  • enlace hemiacetal
  • enlace N-glicosídico
  • enlace C-glicosídico
  • enlace éster
  • enlace amida

C) En un ácido nucleico, el enlace entre nucleósidos es

  • enlace fosfoéster
  • enlace fosfodiéster
  • enlace difosfato
  • enlace fosfoanhídrido

D) En un ácido nucleico, el enlace entre nucleótidos es

  • enlace fosfoéster
  • enlace fosfodiéster
  • enlace difosfato
  • enlace fosfoanhídrido

9.

Describe (con palabras) la estructura química del esqueleto de un ácido nucleico.

Secuencia lineal de ribofuranosas (RNA) o 2'-desoxirribofuranosas (DNA) unidas entre sí por enlaces fosfodiéster entre el OH 3' de una y el OH 5' de la siguiente.

10.

Discuta la siguiente frase, indicando si es correcta, o qué hay de incorrecto en ella, o matizándola:

Se denomina “estructura primaria” de un ácido nucleico a la ordenación de sus nucleótidos unidos mediante enlaces fosfato entre los átomos de carbono de las pentosas.

En general, la frase es correcta, pero se puede mejorar porque entre los dos carbonos el enlace que hay es fosfodiéster, no fosfato, y se puede ampliar indicando que los enlaces se establecen entre los carbonos 3’ y 5’.

11.

La secuencia de una hebra de un DNA bicatenario es 5'-GGATTTTTGTCCACAATCA-3'

¿Cuál es la secuencia de la hebra complementaria?

  • 5'-GGATTTTTGTCCACAATCA-3'
  • 3'-GGATTTTTGTCCACAATCA-5'
  • 5'-TGATTGTGGACAAAAATCC-3'
  • 5'-CCTAAAAACAGGTGTTAGT-3'

12.

En el DNA de ciertas células bacterianas, el 13% de los nucleósidos son adenosina. ¿Cuáles son los porcentajes de los otros nucleósidos?

% A   % G   % C   % T  

13.

¿Qué significa que las secuencias de dos cadenas de DNA sean complementarias?

Que, tomando ambas cadenas en orientación opuesta o antiparalela, es decir, una de 5' a 3' y la otra de 3' a 5', todas las bases de una de las cadenas se enfrentan en la otra con su base complementaria, definida según las reglas de emparejamiento específico de Watson y Crick: A forma par de bases con T mediante enlaces de hidrógeno, G lo hace con C.

14.

Indica las fuerzas que estabilizan la estructura secundaria del DNA según el modelo de Watson y Crick.

Son:
1) Los enlaces de hidrógeno entre bases complementarias de ambas cadenas o hebras (A con T, G con C).
2) Las interacciones de apilamiento entre los anillos aromáticos de los pares de bases dispuestos en paralelo y en proximidad. (Son fuerzas de van der Waals)
3) El efecto hidrófobo: interacciones del esqueleto hidrófilo pentosa-fosfato con el medio acuoso, junto a la ausencia de interacción de las bases hidrófobas con el medio acuoso.

15.

Explicar a qué se llama emparejamiento (o apareamiento) de las dos hebras del DNA y cuál es su base molecular.

Cada base interacciona de forma óptima con otra concreta, formando enlaces de hidrógeno específicos: A forma 2 enlaces con T, G forma 3 con C. Las secuencias de dos cadenas son complementarias cuando a cada base en una cadena le corresponde la base específica en la otra. Si se cumple esto cuando se disponen de forma antiparalela (es decir, una se orienta de 5' a 3' y la otra al contrario), entonces todas las bases interaccionan y las dos cadenas se asocian dando lugar a una doble hebra, un DNA bicatenario.

16.

La secuencia de un DNA es:     5'-GATGCGAAGCGTCGAGCCCA-3'

Escribe a continuación la secuencia de su hebra complementaria:      5'--3' 

17.

Un oligodesoxirribonucleótido bicatenario tiene como secuencia 5'-GATTCGAAGCTTCGAACCCA-3'

Si adopta la forma B, ¿cuántas vueltas de hélice formará?

18.

Indica cuál es la secuencia de la hebra de DNA complementaria de ésta:

5'- -3'
la complementaria es:  5'- -3'

19.

¿Es correcta esta frase?

Los pares G-C son estructuralmente más estables que los A-T.

Sí, es correcto. G y C se unen mediante 3 enlaces de hidrógeno, por lo que su interacción es más fuerte que la de A y T, con sólo 2 enlaces de hidrógeno.

20.

Los planos que forma cada par de bases en la estructura helicoidal de un B-DNA son perpendiculares entre sí y paralelos al eje de la doble hélice. ¿Es esto correcto? Coméntalo.

Es incorrecto. Es justo al contrario: los pares de bases se sitúan todos ellos paralelamente entre sí y perpendiculares al eje de la doble hélice (en realidad, no son exactamente perpendiculares, se inclinan unos 1,2 grados).

21.

La secuencia de un DNA es: 5'-GATTCGAAGCTTCGAACCCA-3'

Escribe a continuación la secuencia de su hebra complementaria:
5'--3'