Fundamentos de los Ácidos Nucleicos y Nucleótidos en la Biología Celular

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1. Introducción a los Nucleótidos y Moléculas Energéticas

¿Cómo se denomina la molécula resultante?
Nucleósido (adenosina).
¿Cuál es el papel del ATP?
Proporcionar la energía necesaria para que tengan lugar reacciones energéticamente desfavorables.
¿Y el papel del NAD?
Transportar electrones (poder reductor).

2. Estructura y Tipos de Ácidos Nucleicos

2.1. El ADN y el ARN

¿Cómo se llama el enlace entre nucleótidos en el ADN?
Enlace fosfodiéster.

Nombre e indique las funciones de los tres tipos de ARN:

  • ARN mensajero (ARNm): Lleva la información genética hacia los ribosomas para formar proteínas.
  • ARN transferente (ARNt): Transporta aminoácidos al ribosoma. Es el intermediario entre el codón del ARNm y su correspondiente aminoácido.
  • ARN ribosómico (ARNr): Forma los ribosomas al unirse a determinadas proteínas.

Indicar qué orgánulos membranosos contienen moléculas de ambos ácidos nucleicos en una célula eucariota animal:
Núcleo y mitocondria.

2.2. Componentes Químicos

Nombre los componentes químicos del nucleótido GTP:
Guanina, tres grupos fosfato y ribosa.

¿Qué tipo de enlace en el ATP contiene alta energía?
Enlace fosfoanhídrico.

¿Cómo se denomina al azúcar (glúcido) que forma parte de los nucleótidos de ADN y al que forma parte de los del ARN?
Se denominan pentosas (desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN).

¿Qué mantiene unidas a las dos cadenas de nucleótidos que forman el ADN?
Enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas.

3. Localización Celular y Organización

Escribe la localización en el interior de una célula eucariota y procariota de cada uno de ellos:

  • Eucariotas (ADN): Núcleo, mitocondrias y cloroplastos.
  • Procariotas (ADN): Citoplasma (nucleoide).
  • Eucariotas (ARN): Citoplasma, cloroplastos y ribosomas.
  • Procariotas (ARN): Citoplasma.

El ADN que contiene una célula procariota, ¿presenta cadena simple o doble?
Presenta cadena doble.

4. Complementariedad y Funciones Específicas

a) Indica entre qué nucleótidos se pueden establecer la complementariedad de bases en este tipo de ácido nucleico (ARN):
Adenina-Uracilo y Guanina-Citosina.

b) Identifica, concretamente, el tipo de ácido nucleico:
ARN (Ácido Ribonucleico).

c) ¿Cuál es la principal función de este tipo de ácido nucleico?
Transportar aminoácidos.

d) Cita dos moléculas que contengan las mismas subunidades estructurales, nucleosídicas, que los ácidos nucleicos:
ATP y Coenzima A.

e) ¿Qué función desempeñan cada una de las dos moléculas citadas en el apartado anterior?

  • ATP: Transporta energía química.
  • Coenzima A: Transporta grupos acilo.

5. Composición Detallada de los Nucleótidos

¿Cuál es la composición de los nucleótidos?
Pentosa (ribosa o desoxirribosa), ácido fosfórico y base nitrogenada.

  • ARN: Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) y Citosina (C).
  • ADN: Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) y Citosina (C).

b) Nombra otros nucleótidos que pueden ser componentes de este fragmento de ácido nucleico:
ATP, NAD+ y FAD.

c) ¿En qué lugar de la célula se localiza para realizar su función?
En el núcleo de las células eucariotas.

6. Niveles de Organización del Material Genético

¿De qué macromolécula se trata?
Ácido desoxirribonucleico (ADN).

b) Identifica los números con cada una de las siguientes estructuras:
1. Cromátida, 2. Centrómero, 3. Solenoide, 4. Complejo nucleosomal, 5. Histona.

c) ¿Cuál es la naturaleza química del nº 5?
La histona es de naturaleza proteica.

d) ¿Cuál es la principal función del nº 6 y de la estructura englobada en el recuadro A?
Los cromosomas (A) representan el grado más elevado de condensación del material genético, lo cual resulta más útil para su transporte y reparto durante la división celular.

7. Análisis de Composición de Bases

¿Qué porcentaje hay de Guanina, Citosina, Uracilo y Timina en este fragmento?
Guanina: 30%, Citosina: 30%, Uracilo: 0%, Timina: 20% (por consiguiente, Adenina: 20%).

b) ¿A qué tipo de ácido nucleico correspondería el fragmento?
ADN; se trata de un ácido nucleico bicatenario.

c) ¿Por qué tipo de glúcido (pentosa) está constituido este ácido nucleico?
Desoxirribosa.

8. Localización y Tipología Celular

a) ¿Qué nucleótidos podemos encontrar en la molécula de ADN?
Adenina, timina, guanina y citosina.

b) ¿Dónde podemos localizar ADN en una célula vegetal?
Núcleo celular, mitocondrias y cloroplastos.

c) Indica dónde se puede localizar ARN en una célula vegetal:
Retículo endoplasmático rugoso, citoplasma y mitocondrias.

d) ¿Qué tipo de ácidos nucleicos contienen las células procariotas?
Contienen tanto ARN como ADN.

9. Coenzimas y Metabolismo

a) ¿A qué tipo de macromolécula corresponderá el fragmento adjunto?
Fragmentos de ARN.

b) Cita dos nucleótidos que actúen como coenzima:
FAD y NAD (o GMP en otros contextos metabólicos).

c) ¿Qué tipo de moléculas son?
Nucleótidos.

d) ¿Tienen alguna relación estructural con los constituyentes del material hereditario?
Sí, poseen bases nitrogenadas similares a las del material genético.

e) ¿Forman parte del ADN o ARN?
No directamente como polímeros, pero los nucleótidos son sus unidades estructurales.

f) Explica qué relación mantienen con el metabolismo celular:

  • ATP: Las células lo usan para capturar y almacenar energía libre necesaria para realizar el trabajo químico.
  • NAD: Transporta electrones y posee poder reductor.
  • FAD: Transporta electrones y posee poder reductor.

10. Transmisión de la Información Genética

¿Cuál o cuáles son las moléculas en las que se transmite esta información genética?
ADN y ARN, aunque generalmente es el ADN.

b) ¿De qué están compuestas?

  • ARN: Ácido fosfórico, pentosa (ribosa) y bases nitrogenadas (A, G, C, U).
  • ADN: Ácido fosfórico, pentosa (desoxirribosa) y bases nitrogenadas (A, T, G, C).

c) ¿Las letras C y G qué simbolizan?
Las bases nitrogenadas.

d) ¿Cuál es el nombre de cada una?
C: Citosina; G: Guanina.

e) ¿A quién le corresponde el 60% restante?
A la Adenina y la Timina (30% cada una en ADN bicatenario).

f) ¿A qué tipo de ácido nucleico corresponde el fragmento?
ADN.

11. Herencia y Organización Celular

¿Qué molécula almacena la información genética y se transmite a la siguiente generación?
ADN.

b) ¿Cuál es la unidad estructural de dicha molécula?
Los nucleótidos.

c) Cita dos moléculas que tengan las mismas subunidades estructurales que el material genético:
ATP y GTP.

d) ¿En qué tipo de organización celular (procariota y/o eucariota: animal y vegetal) se puede localizar esta molécula?
En células eucariotas (animales y vegetales) y procariotas.

e) ¿Cuál es la composición de las unidades que constituyen el ADN?
Nucleótidos integrados por tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar (desoxirribosa) y un grupo fosfato.