MADRID / JUNIO 99 - laprofedeciencias

MADRID / JUNIO 08. LOGSE / BIOLOGIA / EXAMEN COMPLETO
OPCION A
OPCION A
4.- El esquema adjunto corresponde a un importante proceso biologico
relacionado con el ADN:
a)¿Qué proceso representa? ¿En qué fase del ciclo celular se produce?
(0,5 puntos).
b)¿Qué finalidad tiene este proceso? (0,5 puntos).
c)A y B son las cadenas de nueva síntesis, indique la denominación de
cada una de ellas. ¿Qué representan C y D? (0,5 puntos).
d)¿Por qué tiene que producirse la estructura marcada como D? (0,5
puntos).
a)Representa de duplicación o replicación del ADN. Se produce en la fase S de
la Interfase celular
b)La finalidad es que en la división celular haya suficiente ADN para que a
partir de una célula madre (sea esta hapoide o diploide) se formen 2 células
hijas semejantes a la progenitora (tengan la misma cantidad de ADN, que la
célula madre; es decir que ambas células hijas sean haploides, o diploides
igual que su progenitora)
c) A es la hebra lider o conductora y B es la hebra retardada.
C y D representan las piezas o fragmentos de Okazaki
d) Los fragmentos de Okazaki se producen porque la replicación sucede
simultáneamente en las dos hebras de ADN y en sentido 5´￫ 3´.
La ADN polimerasa necesita un cebador al que unir los nucleótidos
correspondientes en sentido 5´￫ 3´; El cebador o primer va a ser un fragmento
de ARN (sintetizado por la ARN primasa) al que la ADN polimerasa unirá los
nucleotidos a su extremo 3´.
Como la ADN polimarasa sólo une nucleotidos en sentido 5´￫ 3´, una de las
hebras se formará de manera continua (la conductora), pero la otra se formará
a “fragmentos” según se vaya abriendo la doble hélice al continuar el proceso
de replicación.
Estos fragmentos se unirán posteriormente, pero antes se eliminarán los
cebadores de ARN por exonucleasas. Luego la ADN polimerasa sintetizará
esos fragmentos y por último ligasas uniran los fragmentos
MADRID / JUNIO 06. LOGSE / BIOLOGIA / GENETICA / OPCIÓN A/
ACTIVIDAD 4
OPCIÓN A
El siguiente diagrama representa una molécula de ADN sujeta a
replicación:
a) Copie el esquema y dibuje las cadenas de ADN nuevas indicando los
siguiente elementos: 1. Cadenas líderes (conductoras) y retrasadas
(retardadas). 2. Polaridad de las mismas. 3. Fragmentos de Okazaki. 4.
Cebadores de ARN (1 punto)
b) Explique qué significa que la replicación del ADN es bidireccional y
semiconservativa (0,5 puntos)
c) Cite dos funciones de la ADN polimerasa I (0,5 puntos)
a)
b)
Bidireccional: Que la replicación se realiza en los dos hebras simultáneamente
y en ambas en dirección 5´ ￫ 3´
Semiconservativa: En la replicación las dobles hélices que se forman tendrán
una hebra original y otra de nueva creación
c)
- Actividad polimerasa: Reconocen la hebra molde, seleccionan el
desoxirribonucleótido cuya base es complementaria con la de la hebra
molde, y lo unen. Las nuevas cadenas se sintetizan por unión de
nucleótidos trifosfato, la energía para el enlace se obtiene de la hidrólisis
de los dos grupos fosfato del nucleótido entrante.
- Actividad exonucleasa: elimina nucleótidos cuyas bases están mal
apareadas, asi como fragmentos de ARN.
MADRID / JUNIO 05. LOGSE / BIOLOGIA / GENETICA / OPCIÓN A/
ACTIVIDAD 4
OPCIÓN A
4. Con relación a la expresión génica:
a) Cite y defina los procesos necesarios para la expresión de la
información genética (0,75 puntos).
b) Indique la secuencia y la polaridad del ARNm que se transcribirá
utilizando como molde la secuencia inferior del siguiente ADN (0,5
puntos):
5´ATCGAAGTT 3´
3´TAGCTTCAA 5´
c) Si la molécula de ARNm obtenida en la cuestión anterior, comienza
a leerse por el primer nucleótido del extremo 5´, se obtienen tres
tripletes o codones distintos. Escriba para cada codon su
anticodon correspondiente en el ARNt (0,75 puntos).
RESPUESTA:
a) La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica. El proceso
consiste en la síntesis de un ARNm, tomando como molde una de las dos
cadenas del ADN, y está catalizado por las ARN-polimerasas. Estas enzimas
se desplazan a lo largo de la cadena de ADN “leyéndola” en sentido 3´-5´,
mientras que el sentido de síntesis del ARN es 5´-3´.
La traducción es la segunda etapa del proceso de síntesis proteica. En esta
etapa se traduce en proteínas la información genética transferida desde el ADN
al ARNm durante la transcripción. Los aminoácidos dispersos en el citoplasma
deben unirse para formar los polipéptidos según una secuencia lineal, que no
es otra que la ordenada por el ADN y transportada por el ARNm. La traducción
puede dividirse en cinco fases:
b) Para poder averiguar la secuencia del ARNm procedente del ADN de la
figura hay que tener en cuenta:
1. La ley de complementaridad de bases.
2. El sentido de síntesis de las ARN polimerasas.
3. La timina es exclusiva del ADN y el uracilo del ARN.
Por lo tanto, la secuencia del ARNm transcrita a partir de la secuencia de ADN
de la figura será la siguiente:
ADN 5´ATCGAAGTT 3´
3´TAGCTTCAA 5´
c) Los anticodones del ARNt son complementarios de los codones del ARNm.
Por tanto, estos son:
- Codon AUG � Anticodón UAC
- Codon GAA � Anticodón CUU
- Codón GUU � Anticodón CAA
MADRID / JUNIO 04. LOGSE / BIOLOGÍA / GENÉTICA/ OPCION A /
CUESTIÓN 4
OPCIÓN A
4. Referente a la replicación:
El siguiente esquema corresponde a la replicación de una molécula de
ADN, en el que las flechas indican la dirección de replicación de las
nuevas cadenas.
a) Indique lo que significan las letras A, B, C; y E ( 1 punto).
b) Explique por qué es necesaria la síntesis de los fragmentos, señalados
en esquema con la letra C, e indique los pasos necesarios para que se
unan dichos fragmentos haciendo referencia al nombre y actividad de las
enzimas implicadas en este proceso (1 punto).
Solución:
a) A. Hebra de replicación continúa del ADN.
B. Hebra de replicación discontinúa del ADN.
C. Fragmento de Okazaki.
E. Cebador
b) La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como
molde la hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para
formar la hebra hija. La replicación es en sentido 5´ → 3´ en las dos hebras,
pero las ADN-polimerasas no realizan la síntesis “de novo”, estos enzimas
precisan de un polinuclétido de ARN, al cual añaden nucleótidos. El segmento
de ARN recibe el nombre de cebador o primer y es sintetizado por una ARNpolimerasa o primasa.
En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma
continua, pero en la otra hebra, debido a la incapacidad por parte de las ARNpolimerasas de sintetizar la nueva hebra complementaria de DNA en dirección
3´ → 5´, partiendo de la horquilla de replicación y de un modo bidireccional, la
única solución posible es la de su síntesis en pequeños fragmentos, recibiendo
el nombre de hebra retardada. Este problema se resuelve recurriendo a una
replicación por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki.
Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ARN-polimerasa III a partir
de los cebadores sintetizados por la primasa. A continuación, la ADN
polimerasa I elimina los cebadores gracias a su actividad exonucleasa, y
rellena los huecos. Por último, una ligasa sella los fragmentos.
MADRID / SEPTIEMBRE 02. LOGSE / GENETICA / OPCION A / EJERCICIO
4
4. Un determinado segmento de ADN tiene la siguiente secuencia de
nucleótidos en una de las cadenas:
... 3´ - TTCCAGCAT - 5´ ...
a) ¿Cuál debe ser la secuencia de nucleótidos de la otra cadena?. Marque
los extremos 3´y 5´. (0.5 puntos)
b) Si la enzima ARN polime rasa lee este segmento de ADN, ¿cuál debe
ser la secuencia de nucelótidos de la cadena de ARN mensajero?. Marque
los extremos 3´y 5´. (0.5 puntos)
c) Defina los siguientes términos de mutaciones puntuales (génicas):
mutación silenciosa, y mutación de cambio de sentido. Indique las
consecuencias que tendrían estas mutaciones en la secuencia de
aminoácidos codificada. (1 punto)
Solución:
a) Para poder averiguar la secuencia de ADN complementaria hay que tener en
cuenta la ley de complementaridad de bases y que las dos cadenas son
antiparalelas, es decir, poseen sentidos contrarios.
... 3´ - TTCCAGCAT - 5´ ...
... 5´ - AAGGTCGTA - 3´ ...
b) La transcripción es la primera fase de la síntesis proteica. El proceso
consiste en la síntesis de un ARNm, tomando como molde una de las dos
cadenas del ADN, y está catalizado por las ARN-polimerasas. Estas enzimas
se desplazan a lo largo de la cadena de ADN “leyéndola” en sentido 3´-5´,
mientras que el sentido de síntesis del ARN es 5´-3´.
Para poder averiguar la secuencia del segmento de ARNm transcrito de la
figura hay que tener en cuenta:
1. La ley de complementaridad de bases. La timina es una base nitrogenada
exclusiva del ADN y el uracilo del ARN.
2. El sentido de síntesis de las ARN polimerasas.
ADN ... 3´ - TTCCAGCAT - 5´ ...
... 5´ - AAGGTCGTA - 3´ ...
ARNm ... 5´ - AAGGUGCAT - 3´ ... 3´
c) Un gen es un segmento de ADN con la información necesaria para la
síntesis de una cadena polipeptídica. La secuencia de nucleótidos de ese gen
es específica para cada cadena polipeptídica. Cualquier cambio en la
secuencia de nucleótidos de un gen conduce a alteraciones o cambios en la
molécula que codifica.
Las mutaciones moleculares, también denominadas puntuales, son las que
afectan a la secuencia de nucleótidos.
Como el código genético es degenerado, el nuevo triplete originado por una
mutación puntual puede codificar el mismo aminoácido, de modo que la
mutación no afectaría a la secuencia de los aminoácidos y se dice que es una
mutación silenciosa o nula.
La inserción o la deleción de un nucleótido en la molécula de ADN son
mutaciones puntuales que provocan un corrimiento en la pauta de lectura o
cambio de sentido a partir del punto en el que ocurren. Cuando el gen
afectado se traduce, se produce una proteína totalmente diferente, es decir, su
secuencia de aminoácidos es otra distinta.
MADRID / JUNIO 02. LOGSE / BIOLOGIA / GENETICA / OPCION A /
EJERCICIO 4
4. En el proceso de duplicación del ADN en bacterias (Escherichia coli):
a) Explique el significado de los siguientes términos: replicación
semiconservativa y replicación bidireccional. (0,5 puntos)
b) Explique brevemente el mecanismo de la síntesis de ADN en la cadena
retardada. (1,5 puntos)
Solución:
a) La replicación semiconservativa del ADN fue propuesta por Watson y
Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y Stahl en 1957. La
replicación del ADN tiene lugar durante el período de síntesis del ciclo celular o
fase S de la interfase, y es semiconservativa porque las dos cadenas de
nucleótidos que forman la doble hélice de ADN se conservan y sirven de molde
para la síntesis de dos nuevas hebras complementarias.
Los cuatro aspectos fundamentales de este modelo son:
- Primero se separan las cadenas que son antiparalelas (una va en dirección
- Los nucleótidos sueltos establecen puentes de hidrógeno con las bases libres,
según la complementaridad de las bases.
- Se establecen enlaces fosfodiéster entre dichos nucleótidos.
La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen los enzimas
encargados de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan
gracias a la acción de los enzimas conocidos como helicasas, formándose una
horquilla de replicación. A Partir, de aquí se inicia la replicación en dos
direcciones, es decir, es bidireccional.
b) La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como
molde la hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para
las ADN-polimerasas no realizan la síntesis “de novo”, estos enzimas precisan
de un polinuclétido de ARN, al cual añaden nucleótidos. El segmento de ARN
recibe el nombre de cebador o primer y es sintetizado por una ARN-polimerasa
o primasa.
En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma
continua, pero en la otra hebra, debido a la incapacidad por parte de las ARNpolimerasas de sintetizar la nueva hebra complementaria de DNA en dirección
única solución posible es la de su síntesis en pequeños fragmentos, recibiendo
el nombre de hebra retardada. Este problema se resuelve recurriendo a una
replicación por fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki.
Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la ADN-polimerasa a partir de
los cebadores sintetizados por la primasa. Cuando la polimerasa choca con el
fragmento de Okazaki siguiente, elimina los cebadores gracias a su actividad
exonucleasa, y rellena los huecos. Por último, una ligasa sella los fragmentos.
MADRID / SEPTIEMBRE 01. LOGSE / BIOLOGIA / GENETICA / OPCION A /
CUESTIÓN 4
4.- Con relación al proceso de replicación del ADN:
a) ¿Qué es la replicación del ADN? (0,5 puntos).
b) ¿Cuál es su significado biológico? (0,5 puntos).
c) Si una cadena de un fragmento de ADN tiene la siguiente secuencia:
3' ATTGGCATAGC 5'
¿Cuál es la secuencia y polaridad de la otra cadena de la doble hélice?
(0,5 puntos).
d) Indique las etapas que tienen lugar en el proceso de la replicación del
ADN (0,5 puntos).
Solución:
a) La replicación es un proceso de duplicación del ADN que ADN tiene lugar
durante el período de síntesis del ciclo celular o fase S de la interfase, y se
caracteriza porque a partir de una molécula de ADN, se forman dos iguales a
ella e idénticas entre sí. Aunque se han propuesto varias hipótesis para explicar
el mecanismo de este proceso, es, sin embargo, la hipótesis semiconservativa
propuesta por Watson y Crick y demostrada experimentalmente por Meselson y
Stahl en 1957 la de mayor aceptación actualmente. La replicación es
semiconservativa porque las dos cadenas de nucleótidos que forman la doble
hélice de ADN se conservan y sirven de molde para la síntesis de dos hebras
complementarias. Por tanto, la replicación da como resultado dos moléculas de
ADN, en las que cada una de ellas se conserva una cadena antigua, y la otra
es nueva.
b) El significado biológico de la replicación o duplicación del ADN es el de
transmitir la información hereditaria. Este hecho garantiza que las dos nuevas
células originadas por mitosis reciban la misma información hereditaria.
c) Si una cadena de un fragmento de ADN tiene la siguiente secuencia:
3' ATTGGCATAGC 5'
Teniendo en cuenta que las dos cadenas que forman la doble hélice son
antiparalelas y complementarias, la otra cadena tendrá la siguiente secuencia:
3' ATTGGCATAGC 5'
5´ TAACCGTATCG 3´
d) La hipótesis actual sobre la duplicación o replicación del DNA ha sido
propuesta por Konberg, Geffer y Dressler (1975). La replicación ha sido
estudiada en E. Coli, por lo tanto nos referimos a una célula procariota. Se
basa en los siguientes puntos:
1.- Se acepta el modelo de Watson y Crick sobre la duplicación
semiconservativa del ADN que postula que cada hebra de ADN actúa como
patrón para la replicación de las hebras hijas complementarias. Así se forman
dos moléculas hijas, que tienen cada una hebra hija y otra parental. Los cuatro
aspectos fundamentales de este modelo son:
- Primero se separan las cadenas que son antiparalelas (una va en dirección
5´
- Los nucleótidos sueltos establecen puentes de hidrógeno con las bases libres,
según la complementaridad de las bases.
- Se establecen enlaces fosfodiéster entre dichos nucleótidos.
La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen los enzimas
encargados de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan
gracias a la acción de los enzimas conocidos como helicasas, formándose una
horquilla de replicación. A partir, de aquí se inicia la replicación en dos
direcciones, es decir, es bidireccional.
La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como
molde la hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para
formar la hebra hija.
La replicación es s
-polimerasas
no realizan la síntesis “de novo”, estos enzimas precisan de un polinuclétido de
ARN, al cual añaden nucleótidos.. El segmento de ARN recibe el nombre de
cebador o primer y es sintetizado por una ARN-polimerasa o primasa.
En una de las hebras, la hebra conductora, la replicación se realiza de forma
continua, pero en la otra hebra ocurre un problema al tener que replicarse en
la hebra retardada, debido a la incapacidad
por parte de las ARN-polimerasas de sintetizar la nueva hebra complementaria
modo bidireccional, la única solución posible es la de su síntesis en pequeños
fragmentos. Los fragmentos de Okazaki son sintetizados por la
ARNpolimerasa III a partir de los cebadores sintetizados por la primasa. A
continuación, la ADN polimerasa I elimina los cebadores gracias a su actividad
exonucleasa, y rellena los huecos. Por último, una ligasa sella los fragmentos.
MADRID / JUNIO 99. LOGSE / BIOLOGÍA / GENÉTICA / OPCIÓN A / Nº 4
4.- En la replicación del ADN:
a) ¿Qué significa que la replicación del ADN es semiconservativa?. (0,5
puntos).
b) ¿Qué significa que la replicación del ADN es bidireccional. (0,5 puntos).
c) Explique las semejanzas y diferencias en la síntesis de las dos cadenas
de ADN en una horquilla de replicación. (1 punto).
Solución:
a) La hipótesis semiconservativa de replicación del ADN se debe a Watson
y Crick. La replicación del ADN es semiconservativa puesto que la molécula de
ADN se escinde en sus dos cadenas y cada una de ellas dirige la síntesis de su
complementaria, formándose dos moléculas idénticas, con una hebra antigua y
una hebra nueva cada una.
Los cuatro aspectos fundamentales de este modelo son:
- Primero se separan las cadenas que son antiparalelas (una va en dirección
- Los nucleótidos sueltos establecen puentes de hidrógeno con las bases libres,
según la complementaridad de las bases.
- Se establecen enlaces fosfodiéster entre dichos nucleótidos.
El experimento más definitivo para confirmar que la hipótesis semiconservativa
es la correcta lo realizaron Meselson y Stahl. Estos experimentos confirmaban
la naturaleza híbrida del ADN.
b) La replicación comienza en un lugar del ADN que reconocen los enzimas
encargados de la iniciación. En él, las dos hebras de DNA se desenrollan
gracias a la acción de los enzimas conocidos como helicasas, formándose una
horquilla de replicación. A Partir, de aquí se inicia la replicación en dos
direcciones, es decir, es bidireccional.
c) La replicación es llevada a cabo por las ADN-polimerasas, que toman como
molde la hebra parental y van adicionando nucleótidos complementarios para
formar la hebra hija. La replicación es en sentido 5´
las ADN-polimerasas no realizan la síntesis “de novo”, estos enzimas precisan
de un polinuclétido de ARN, al cual añaden nucleótidos. El segmento de ARN
recibe el nombre de cebador o primer y es sintetizado por una ARN-polimerasa
o primasa.
En una de las hebras, la 3´ 5´, partiendo de la horquilla de replicación y de un
modo bidireccional, la única solución posible es la de su síntesis en pequeños
fragmentos, recibiendo el nombre de hebra retardada. Este problema se
resuelve recurriendo a una replicación por fragmentos, denominados
fragmentos de Okazaki.