QB-2020-GUIA DE ESTUDIO8-Transferencia de la informacion genetica_Resuelta

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Cátedra de Química Biológica – Facultad de Ciencia Naturales – UNSa 
 
GUÍA DE ESTUDIO 8 
TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA 
 
ACTIVIDADES 
Ejercicio 1: Estructura del ADN y ARN 
a. Complete la siguiente tabla a fines de comparar la estructura de las moléculas de ADN 
y ARN: 
 
 ADN ARN 
Unidad estructural Desoxirribonucleótidos Ribonucleótidos 
Bases nitrogenadas Adenina, Timina 
Guanina, Citosina 
Adenina, Uracilo 
Guanina, Citosina 
Estructura primaria Polímero lineal de 
desoxirribonucleótidos 
Polímero lineal de 
ribonucleótidos 
Estructura secundaria Dos cadenas de nucleótidos 
se unen en una doble hebra, 
con sus bases nitrogenadas 
enfrentadas. La estructura 
tridimensional es una doble 
hélice. 
ARNm  lineal, sin 
estructura secundaria 
ARNt  estructura de tallos 
de bases complementarias y 
horquillas de bases no 
complementarias (También 
en ARNribosomico y ARN 
pequeños). 
Enlaces responsables de la 
estructura primaria 
-Fosfodiéster entre grupo 
OH del C3’ de la ribosa de un 
nucleótido y el grupo fosfato 
del C5` de la ribosa del 
nucleótido siguiente. 
 
- Fosfodiéster entre grupo 
OH del C3’ de la ribosa de un 
nucleótido y el grupo fosfato 
del C5` de la ribosa del 
nucleótido siguiente. 
Enlaces o interacciones de la 
estructura secundaria 
-Puentes hidrógeno entre 
bases nitrogenadas 
complementarias de cada 
hebra de la doble hélice 
-Interacciones entre bases 
apiladas (van der Waals) 
 
-En ARNt, ARNr y ARN 
pequeños puentes 
hidrógeno entre bases 
nitrogenadas 
complementarias en las 
regiones de tallo 
-Interacciones entre bases 
apiladas (van der Waals) 
Estabilidad Estable Inestable (prinmcipalmente 
en ARNm; ARNt, ARNr y ARN 
pequeños son mas estables 
por las estructuras 
secundarias que poseen) 
 
b. ¿En qué se diferencian un desoxirribonucleótido de un ribonucleótido? ¿Qué 
implicancias tiene para la estabilidad de la molécula? 
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 Se diferencian en que el grupo funcional unido al C2 de la pentosa del desoxirribonucleótido 
esta reducido, por lo tanto, se trata de una desoxirribosa. El desoxirribonucleótido tiene un H, 
mientras que la pentosa del ribonucleótido se trata de una ribosa con un grupo OH en el C2. 
En el caso de los ribonucleótidos, el grupo OH del C2 puede protagonizar un ataque nucleofílico 
al grupo fosfato del ribonucleótido siguiente provocando la ruptura del enlace fosfo-diester 
entre nucleotidos. 
c. ¿A qué se refiere que las cadenas de la doble hélice del ADN sean antiparalelas? 
 Las hebras son antiparalelas debido a que los esqueletos de azúcar-fosfato en las hebras 
complementarias de ADN de doble hebra tienen orientaciones opuestas. Cada extremo del ADN 
de doble hebra está formado por el extremo 5’ de una hebra y el extremo 3’ de la 
complementaria. 
d. ¿Cuáles son las bases púricas y cuáles las bases pirimídicas? ¿Cómo se aparean entre ellas en 
el ADN y en el ARN? En base a sus respuestas indique cuál de las siguientes es la proporción de 
bases púricas y pirimídicas correcta en los ácidos nucleicos: 
- 2 purinas: 1 pirimidina 
- 1 purina: 1 pirimidima 
- 1 purina: 2 pirimidinas 
- 2 purinas: 3 pirimidinas 
 Las bases púricas son Adenina y Guanina y las bases pirimídicas son: Citosina, Timina y Uracilo. 
En el ADN una A en una hebra se aparea con T en la otra, y G se aparea con C; en el ARN, la A se 
aparea con U y la G con C. 
 
Ejercicio 2: Replicación del ADN 
a. ¿A qué se refiere que la replicación del ADN sea un proceso semiconservativo? ¿Por qué 
la replicación en una de las hebras es continua y en la otra discontinua? 
Que sea semiconservativa quiere decir que cada una de las hebras de la doble hélice sirve 
como hebra molde para la formación de una hebra complementaria. Hacia el final de la 
replicación se originan dos moléculas de ADN hijas, cada una de las cuales está formada por 
una hebra molde proveniente de la molécula parental y una hebra complementaria 
sintetizada durante el proceso. 
La replicación siempre ocurre en sentido 5´ 3, debido a que la ADN polimerasa agrega 
nucleótidos trifosfatos en ese sentido, es decir que el molde debe estar en sentido 3´→5´. 
Al ser las hebras de la molécula antiparalelas, sólo una de ellas se encuentra en sentido 
3´5´, por lo tanto, la síntesis en esa hebra a medida que avance la horquilla de replicación 
será continua sin interrupciones, sintetizándose una hebra complementaria a ese molde en 
sentido 5´3´. La otra hebra molde está en el sentido contrario, es decir 5´→3´y se replicará 
de forma discontinua a medida que avance la horquilla de replicación, primero se sintetiza 
cada vez un nuevo primer y se replica ese fragmento, y así va avanzando en pequeños 
tramos en forma discontinua. 
b. Ordene los eventos que ocurren durante la replicación: 
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1_Helicasa desenrolla la doble hélice en determinados sitios 
2_Las tensiones originadas por el desenrollamiento de la hélice son estabilizadas por 
acción de las topoisomerasas. 
3_El ADN monocatenario es estabilizado mediante la unión de determinadas proteínas 
que ayudan a mantener la doble hebra abierta y previenen su degradación. 
4_Un cebador de ARN se sintetiza en el sitio de inicio de la replicación por acción de la 
primasa. 
5_Un dNTP se aparea con su base complementaria en la hebra de plantilla y la ADN 
polimerasa cataliza la formación de un enlace fosfodiester entre ese 
desoxirribonucleótido y el ultimo nucleótido del cebador de ARN. 
6_Se libera un pirofosfato que es degradado por la enzima pirofosfatasa. 
7_Mas desoxirribonucleótidos trifosfato se agregan uno a uno a continuación del ultimo 
desoxirribonucleótico por acción de la ADN polimerasa. 
 
c. Si bien la replicación ocurre de manera similar en eucariotas y en procariotas, existen 
algunas diferencias. Investíguelas. 
 
Ejercicio 3: Transcripción a ARN 
a. ¿A qué se le denomina hebra codificante o sentido y a cuál hebra no codificante o 
antisentido? ¿Cuál de ellas es la que se transcribe a ARNm? 
La hebra codificante es la que tiene la secuencia de nucleótidos tal y como debe ser 
transcripta para generar una proteína funcional. La hebra no codificante es la hebra 
complementaria a la codificante. La hebra que se transcribe es la no codificante. Al sintetizarse 
un producto de ARN complementario a la hebra no codificante se obtiene, entonces, un ARN de 
secuencia idéntica a la de la hebra codificante, excepto que U sustituye a T. 
 
b. ¿Cuáles son las etapas de la transcripción y qué ocurre en cada una de ellas? 
Las etapas de la transcripción son: 1) iniciación, 2) elongación y 3) terminación. Durante la 
iniciación la ARN polimerasa se une al sitio promotor de la hebra de ADN antisentido. Cuando la 
ARN polimerasa se encuentra con la señal de inicio en la hebra de ADN, empieza la etapa de 
elongación en la cual se sintetiza la hebra de ARN complementaria mediante la adhesión de 
ribonucleótidos correspondientes. Cuando la ARN polimerasa se encuentra con la señal de 
terminación detiene la síntesis de la hebra de ARN. 
c. Complete el siguiente cuadro a fines de diferenciar la transcripción en eucariotas de la 
de procariotas: 
 
 Eucariotas Procariotas 
Cantidad de genes 
por transcripto de 
ARN 
Un solo gen, Monocistrónico Varios genes (operón); 
Policistrónico 
ARN polimerasas 
participantes 
ARN polimerasa I (ARNr,), II 
(ARNm, ARN pequeños) , III 
(ARNt) 
ARN polimerasa mitocondrial 
Una única ARN polimerasa (se 
une al promotor 
directamente) 
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ARN polimerasa del 
cloroplasto 
 
ARN polimerasa necesita de 
otras proteínas (factores de 
transcripción) que se una al 
sitio promotor en el ADN 
previamente 
Modificaciones 
postranscripcionales 
del ARNm 
-Agregado de capuchón de 
GTP metilado al extremo 5´ 
-Agregadode cola poli A en 
extremo 3´ 
-corte y empalme para 
eliminar intrones (regiones no 
codificantes) 
Sin modificaciones 
postranscripcionales 
Modificaciones 
postranscripcionales 
del ARNt 
Metilación de algunas bases, 
agregado de secuencia CCA en 
extremo 3´ 
Transcripto primario es 
recortado por acción de 
ARNasa, algunas bases pueden 
sufrir luego desaminación, 
metilación o reduccion 
Modificaciones 
postrascripcionales 
del ARNr 
Metilación Un transcripto policistronico 
es metilado y luego 
fraccionado en fragmentos de 
ARN mas cortos 
 
 
Ejercicio 4: Traducción de la información almacenada en el ARNm a proteínas 
a. Defina código genético con sus propias palabras. ¿Qué es un codón? 
Es la regla de correspondencia entre la secuencia de nucleótidos y la secuencia de 
aminoácidos en la proteína. Un codón es un triplete de tres bases que codifican para un 
determinado aminoácido. 
b. Enumere las características del código genético y explique cada una de ellas. 
Las características del código genético son: 
* Degenerado, por lo cual un aminoácido puede ser codificado por más de un codón (existen 
codones sinónimos) 
* Específico, cada codón codifica un único aminoácido o, en otras palabras, un mismo codón no 
puede codificar dos aminoácidos distintos. 
* No solapante, quiere decir que cuando se transcribe el mensaje se transcriben codón a codón, 
es decir triplete a triplete sin superponerse entre sí. 
*Universal, todos los seres vivos tienen el mismo código de correspondencia entre codones y 
aminoácidos. 
c. Indique para los siguientes aminoácidos la cantidad de codones que los codifican y su 
secuencia: 
 
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d. Enumere las etapas de la traducción. 
1. Activación de los aminoácidos 
2. Iniciación 
3. Elongación 
4. Terminación de la cadena polipeptídica 
e. ¿Cómo se une al ARNt al aminoácido que será transferido a la cadena polipeptídica en 
formación? ¿Qué enzima se encarga de catalizar dicha reacción cuáles son sus 
cofactores? 
El último ribonucleótido en el extremo 3´del ARNt se une mediante un enlace éster del grupo 
OH de su C3´con el carboxilo del aminoácido. La reacción es catalizada por la aminoacil-ARNt 
sintetasa y sus cofactores son la coenzima ATP y el ion metálico Mg2+. 
f. 
1. ARNm 
2.Codón 
3.ARNt 
4.Subunidad mayor del ribosoma 
5.Subunidad menor del ribosoma 
6.Anticodón 
7.cadena polipeptídica 
El ARNt que se unió primero al ribosoma es el que acaba de ser liberado del sitio E y que se 
encuentra libre sin aminoácido unido. Esta por ocurrir la formación del enlace peptídico entre 
el aminoácido Lisina de la cadena polipeptídica del ARNt en el sitio P y el aminoácido Valina que 
se encuentra en el ARNt del sitio A. La enzima que cataliza esa reacción es la peptidil transferasa. 
A continuación, ocurrirá la traslocación: todo el complejo se desplaza un codón sobre el ARNm. 
Por lo tanto, el ARNt que se encontraba en el sitio P y que ya no tiene la cadena polipeptídica 
adherida ahora se desplaza hacia el sitio E y es liberado. El ARNt con la cadena polipeptídica en 
el sitio A, se desplaza hacia el sitio P. Luego, un nuevo aminoacil-ARNt se une al sitio A por 
reconocimiento de su anticodón al codón sobre el ARNm. 
 
 
Ejercicio 5: Resumen. Complete la siguiente tabla resumen sobre los procesos que ocurren en 
relación a la transferencia de la información genética: 
Proceso Plantilla Sustratos y cosustratos Productos Enzimas (nombre al 
complejo enzimático y las 
enzimas que lo componen) 
Lugar de 
ocurrencia 
Replicación 
del ADN 
Las dos hebras 
del ADN hacen de 
Sustratos: -Hebras de 
ADN 
complemen
En procariotas: 
-Replisoma: formado por 
primosoma (primasa, 
En 
procariotas: 
citoplasma 
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molde 
simultáneamente 
-Desoxirribonucleótidos 
trifosfato: dATP, dTTP, 
dGTP, dCTP 
-ribonucleótidos 
trifosfato: ATP, UTP, 
CTP, GTP (para el ARN 
cebador) 
Cosustratos: 
Mg2+ 
taria a las 
hebras 
molde 
helicasa) y ADN Polimerasa 
III 
-Topoisomerasa (o girasa) 
-ADN Polimerasa I 
(eliminación de ARN 
cebador fragmento de 
Okasaki y síntesis de ADN) 
y II (reparación) 
 -Ligasa (unión de 
fragmentos de Okasaki) 
En eucariotas: ADN 
polimerasa α (primasa), β 
(reparación), δ y γ 
(polimerasas en hebra líder 
y retrasada), ε (reparación y 
llenado de hueco en hebra 
retrasada) 
Helicasa 
Topoisomerasa 
Ligasa 
 
En 
eucariotas: 
núcleo 
Transcripci
ón del ADN 
Hebra de ADN no 
codificante 
(antisentido) 
Sustratos: 
-Ribonucleótidos 
trifosfato: ATP, UTP, 
CTP, GTP 
Cosustratos: 
-Mg2+ 
-Hebra de 
ARNm, 
ARTt o 
ARNr 
-ARN polimerasa 
-Topoisomerasa 
En 
procariotas: 
citoplasma 
En 
eucariotas: 
núcleo 
Traducción ARNm Sustrato: 
-aminoácidos libres 
Cosustrato: 
-ATP 
-GTP 
-Factores proteicos 
-
Polipéptido 
-Aminoacil-ARNt sintetasa 
-Peptidil-transferasa 
Ribosomas 
presentes en 
el citoplasma 
Ribosomas 
del RER (sólo 
eucariotas)