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Ejercicios: Microbiología (Kaiser)
19.E: Revisión de Genética Molecular (Ejercicios)

19.E: Revisión de Genética Molecular (Ejercicios)

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Estos son ejercicios de tarea para acompañar TextMap de “Microbiología” de Kaiser. La microbiología es el estudio de microorganismos, los cuales se definen como cualquier organismo microscópico que comprende ya sea una sola célula (unicelular), agrupaciones celulares o ninguna célula en absoluto (acelular). Esto incluye eucariotas, como hongos y protistas, y procariotas. También se estudian virus y priones, aunque no estrictamente considerados organismos vivos.

19.1: Polipéptidos y Proteínas

Estudie el material en esta sección y luego escriba las respuestas a estas preguntas. No se limite a hacer clic en las respuestas y escríbelas. Esto no pondrá a prueba tu comprensión de este tutorial.

Describir un aminoácido y declarar lo que todos los aminoácidos tienen en común. (ans)
Afirma qué hace que un aminoácido sea diferente de otro. (ans)
Describir cómo los aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos. (ans)
Compara los términos péptido, polipéptido y proteína. (ans)
Debido a los enlaces de hidrógeno que se forman entre el átomo de oxígeno de un aminoácido y el átomo de nitrógeno de otro, esto le da a la proteína o polipéptido la forma bidimensional de una hélice alfa o una lámina plegada beta. Esto describe mejor:
1. la estructura primaria de una proteína (ans)
2. la estructura secundaria de una proteína (ans)
3. la estructura terciaria de una proteína (ans)
4. la estructura cuaternaria de una proteína (ans)
En algunos casos, como con moléculas de anticuerpos y hemoglobina, varios polipéptidos pueden unirse entre sí para formar una estructura cuaternaria. Esto describe mejor:
1. la estructura primaria de una proteína (ans)
2. la estructura secundaria de una proteína (ans)
3. la estructura terciaria de una proteína (ans)
4. la estructura cuaternaria de una proteína (ans)
El orden real de los aminoácidos en la proteína que está determinado por el ADN. Esto describe mejor:
1. la estructura primaria de una proteína (ans)
2. la estructura secundaria de una proteína (ans)
3. la estructura terciaria de una proteína (ans)
4. la estructura cuaternaria de una proteína (ans)
En las proteínas globulares como las enzimas, la cadena larga de aminoácidos se pliega en una forma funcional tridimensional. Esto se debe a que ciertos aminoácidos con grupos sulfhidrilo o SH forman enlaces disulfuro (S-S) con otros aminoácidos de la misma cadena. Otras interacciones entre grupos R de aminoácidos como enlaces de hidrógeno, enlaces iónicos, enlaces covalentes e interacciones hidrófobas también contribuyen a esta estructura. Esto describe mejor:
1. la estructura primaria de una proteína (ans)
2. la estructura secundaria de una proteína (ans)
3. la estructura terciaria de una proteína (ans)
4. la estructura cuaternaria de una proteína (ans)
Definir gen. (ans)
Describir cómo el orden de las bases nucleotídicas en el ADN determina finalmente la forma tridimensional final de una proteína o polipéptido. (ans)

19.2: Enzimas

Definir la enzima y establecer cómo las enzimas son capaces de acelerar la velocidad de las reacciones químicas. (ans)
Rellene los espacios en blanco.
Muchas enzimas requieren un cofactor no proteico para ayudarles en su reacción. En este caso, la porción proteica de la enzima, llamada _______________ (ans), se combina con el cofactor para formar la enzima completa o ____________ (ans). Algunos cofactores son iones como Ca ⁺⁺, Mg ⁺⁺ y K ⁺; otros cofactores son moléculas orgánicas llamadas _____________ (ans) que sirven como portadores de grupos químicos o electrones. Cualquier cosa con la que una enzima se combina normalmente se llama _____________ (ans).
Describa brevemente una reacción enzima-sustrato generalizada, establezca la función del sitio activo de una enzima y describa cómo una enzima es capaz de acelerar las reacciones químicas. (ans)
Anotar cuatro características de las enzimas. (ans)
Exponga cómo afectará lo siguiente a la velocidad de una reacción enzimática.
1. aumento de la temperatura (ans)
2. temperatura decreciente (ans)
3. pH (ans)
4. concentración de sal (ans)

19.3: Ácido desox yribonucleico (ADN)

Preguntas

Anotar las 3 partes básicas de un desoxirribonucleótido. (ans)
Afirmar qué bases nitrogenadas son purinas.
1. citosina y timina (ans)
2. adenina y guanina (ans)
En el emparejamiento de bases del complemento de nucleótidos, la adenina puede formar enlaces de hidrógeno con ____________ (ans) y la guanina puede formar enlaces de hidrógeno con ____________ (ans).
Exponga lo que se entiende por los extremos 3' (3-prime) y 5' (5-prime) de una cadena de ADN. (ans)
Exponga por qué el ADN solo se puede sintetizar en una dirección de 5' a 3'. (ans)
¿Qué es un nucleosoma? (ans)
Indica si se observan las siguientes características en el ADN procariota o eucariota.
1. cromosomas lineales (ans)
2. sin membrana nuclear (ans)
3. presencia de nucleosomas (ans)
4. sin mitosis (ans)
5. producir gametos a través de la meiosis (ans)

19.4: Replicación de ADN en células procariotas

Preguntas

Describa brevemente el proceso de replicación del ADN. (ans)
Anotar qué enzima realiza las siguientes funciones durante la replicación del ADN.
1. Desenrolla el ADN helicoidal rompiendo los enlaces de hidrógeno entre bases complementarias. (ans)
2. Sintetica un cebador de ARN corto al inicio de cada origen de replicación. (ans)
3. Agrega nucleótidos de ADN al cebador de ARN. (ans)
4. Digesta el cebador de ARN y reemplaza los nucleótidos de ARN del cebador con los nucleótidos de ADN adecuados. (ans)
5. Enlaza los fragmentos de ADN de la hebra rezagada. (ans)
La cadena de ADN replicada en fragmentos cortos llamados fragmentos de Okazaki se llama:
1. hebra rezagada (ans)
2. hebra principal (ans)

19.5: Replicación del ADN en células eucariotas y el ciclo celular eucariota

Describa brevemente el proceso de replicación del ADN. (ans)
Determinar qué tipo de célula tiene múltiples orígenes de replicación en su genoma.
1. procariota (ans)
2. eucariota (ans)
Identificar las siguientes etapas de la mitosis.
1. Durante esta etapa final de la mitosis, la membrana nuclear y la reforma de los nucleolos, la citocinesis es casi completa y los cromosomas eventualmente se desenrollan a la cromatina. (ans)
2. Se refiere a todas las etapas del ciclo celular distintas a la mitosis. Durante esta fase, los orgánulos celulares se duplican en número, el ADN se replica y se produce la síntesis de proteínas. Los cromosomas no son visibles y el ADN aparece como cromatina desenrollada. (ans)
3. Durante esta fase de mitosis, la fragmentación de la membrana nuclear es completa y los cromosomas duplicados se alinean a lo largo del ecuador celular. (ans)
4. Durante la primera etapa de la mitosis, la cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles. También el nucleolo desaparece, se ensamblan los fragmentos de membrana nuclear y se ensamblan las fibras del huso. (ans)
5. Durante esta fase de mitosis, los conjuntos diploides de cromosomas hijos se mueven hacia polos opuestos de la célula y comienza la citocinesis (escisión citoplásmica). (ans)

19.6: Ácido ribonucleico (ARN)

Anotar las 3 partes básicas de un ribonucleótido. (ans)
Estado 3 formas en que el ARN difiere del ADN. (ans)
Copia la información genética en el ADN mediante emparejamiento de bases complementarias y lleva este “mensaje” a los ribosomas donde se ensamblan las proteínas. Esto describe mejor:
1. ARNt (ans)
2. ARNm (ans)
3. ARNr (ans)
Recoge aminoácidos específicos, transfiere los aminoácidos a los ribosomas e inserta los aminoácidos correctos en el lugar adecuado de acuerdo con el mensaje de ARNm. Esto describe mejor:
1. ARNt (ans)
2. ARNm (ans)
3. ARNr (ans)

19.7: Síntesis de Polipéptidos y Proteínas

Preguntas: Transcripción

Definir transcripción. (ans)
Coincidir con lo siguiente con su papel en la transcripción.
_____ El extremo de una cadena de ácido nucleico que tiene un grupo hidroxilo (OH) en el carbono número 3 de la desoxirribosa o ribosa y no está ligado a otro nucleótido. (ans)
_____ El enlace covalente que une ribonucleótidos juntos para formar ARN. (ans)
_____ La porción de ADN que contiene el mensaje real para la síntesis de proteínas. (ans)
_____ Una molécula sintetizada por apareamiento de bases complementarias de ribonucleótidos con desoxirribonucleótidos para hacer coincidir una porción de una cadena de ADN que codifica un polipéptido o proteína. (ans)
_____ Una serie de tres bases de ARNm consecutivas que codifican un aminoácido específico. (ans)
_____ Un segmento de ADN que determina qué región del ADN y qué cadena de ADN se transcribirá en ARN. (ans)
_____ La enzima que inicia la transcripción, une los nucleótidos del ARN y termina la transcripción. (ans)
_____ Una señal de “parada” al final de un gen que hace que el ARNm completo caiga del gen. (ans)
1. mRNA
2. extremo 3'
3. extremo 5'
4. ARN polimerasa
5. enlace fosfodiéster
6. promotor
7. secuencia líder
8. secuencia codificante
9. terminador de transcripción
10. codón
Coincidir lo siguiente con su papel en la transcripción en células eucariotas.
_____ El ARN sintetizado después de la ARN polimerasa copia tanto los exones como los interones de un gen. (ans)
_____ El ARN producido después de que las regiones codificantes no proteicas (intrones) se escinden y las regiones codificantes (exones) se unen entre sí por complejos de ribonucleoproteínas llamados spliceosomas. (ans)
_____ Un nucleótido inusual, 7-metilguanilato, que se agrega al extremo 5' del pre-ARNm temprano en la transcripción. Ayuda a que los ribosomas se adhieran para su traducción. (ans)
_____ Regiones no codificantes de proteínas del ADN que no forman parte del código para la proteína final que se intercalan entre las regiones codificantes del ADN en la mayoría de los genes de las células eucariotas superiores. (ans)
_____ Las regiones codificantes del ADN en la mayoría de los genes de las células eucariotas superiores que realmente codifican para la proteína final. (ans)
_____ Una serie de 100-250 ribonucleótidos de adenina que se agrega al extremo 3' del pre-ARNm. Se cree que esta serie de nucleótidos ayuda a transportar el ARNm fuera del núcleo y puede estabilizar el ARNm frente a la degradación en el citoplasma. (ans)
1. intrones
2. exones
3. ARNm precursor
4. gorra
5. Cola poli-A
6. mRNA maduro
¿Para qué secuencia de aminoácidos codificaría la secuencia de bases de ADN 5' ATAGCCACC 3'? Pista: ver Figura 8. (ans)

Preguntas: Traducción

Definir traducción. (ans)
Emparejar lo siguiente con su papel en la traducción.
_____ Una serie de tres bases de ARNt complementarias a un codón de ARNm. (ans)
_____ La ribozima que forma enlaces peptídicos entre aminoácidos durante la traducción. (ans)
_____ La subunidad ribosómica que se une al ARNm para formar el complejo de iniciación. (ans)
_____ El sitio ribosómico donde un aminoacil-ARNt se une por primera vez durante la traducción. (ans)
_____ El sitio ribosómico donde la cadena de aminoácidos en crecimiento está siendo retenida temporalmente por un ARNt como el siguiente codón en el ARNm se está leyendo. (ans)
_____ Un complejo de un aminoácido y una molécula de ARNt. (ans)
_____ La secuencia de bases en el ARNm a la que se une primero una subunidad ribosómica 30S o 40S. (ans)
_____ Una serie de tres bases de ARNm que codifican para ningún aminoácido y así termina la cadena proteica: UAA, UAG, UGA. (ans)
_____ Complejo que consiste en una subunidad ribosómica 30S o 40S, un ARNt que tiene el anticodón UAC y que porta una forma alterada del aminoácido metionina (N-formilmetionina o F-met), y proteínas llamadas factores de iniciación. (ans)
_____ Una molécula tridimensional con forma de hoja de tréboles invertida de aproximadamente 70 nucleótidos de longitud a la que se puede unir un aminoácido específico; transporta aminoácidos al ribosoma durante la traducción. (ans)
1. Subunidad ribosómica 30S o 40S
2. sitio de unión al ribosoma
3. complejo de iniciación
4. Subunidad ribosómica 50S o 60S
5. ARNt
6. Aminoacil-ARNt
7. anticodón
8. Sitio P del ribosoma
9. Sitio A del ribosoma
10. peptidil-transferasa
11. codón sin sentido (parada)
12. factores de liberación
13. iniciar cocon
¿Para qué secuencia de aminoácidos codificaría la secuencia de bases de ADN AAAGAGCCT? Pista: ver Fig. 2. (ans)

19.8: Regulación enzimática

Preguntas

Coincidencia
_____ Proteínas reguladoras que bloquean la transcripción del ARNm al unirse a una porción de ADN llamada operador que se encuentra aguas abajo de un promotor. (ans)

_____ Una molécula que altera la forma de la proteína reguladora de manera que bloquea su unión al operador y así permite la transcripción. (ans)

_____ Proteínas reguladoras que promueven la transcripción de ARNm. (ans)

_____ Una molécula que altera la forma de la proteína reguladora a una forma que puede unirse al operador y bloquear la transcripción. (ans)

_____ Producir ARN antisentido que es complementario al ARNm que codifica la enzima. Cuando el ARN antisentido se une al ARNm por apareamiento de bases complementarias, el ARNm no puede traducirse en proteína y la enzima no se elabora. (ans)

_____ La inducción o represión de la síntesis enzimática por proteínas reguladoras que pueden unirse al ADN y bloquear o potenciar la función de la ARN polimerasa. (ans)

_____ El inhibidor es el producto final de una vía metabólica que es capaz de unirse a un segundo sitio (el sitio alostérico) en una enzima. La unión del inhibidor al sitio alostérico altera la forma del sitio activo de la enzima evitando así la unión del primer sustrato en la vía metabólica. (ans)

_____ El inhibidor es el producto final de una reacción enzimática. Ese producto final también es capaz de reaccionar con el sitio activo de la enzima y evita que la enzima se una a su sustrato normal. (ans)
1. activadores
2. inhibición competitiva
3. corepressors
4. control genético
5. inductor
6. inhibición no competitiva
7. represores
8. control traslacional
Describir cómo funciona el operón lac en E. coli como un operón inducible. (ans)

19.9: Mutación

Coincidir con lo siguiente:
_____La secuencia de bases desoxirribonucleotídicas en los genes que componen el ADN de un organismo. (ans)
_____ Un error durante la replicación del ADN que da como resultado un cambio en la secuencia de bases de desoxirribonucleótidos en el ADN. (ans)
_____ Formas alternas de un gen. (ans)
_____ Mutaciones provocadas por mutágenos, sustancias que provocan una alta tasa de mutación. (ans)
_____ Las características físicas de un organismo. (ans)
1. genotipo
2. fenotipo
3. alelo
4. mutación
5. mutación espontánea
6. mutación inducida
Describir 2 mecanismos diferentes de mutación espontánea. (ans)
Coincidir con lo siguiente:
_____ Esto generalmente se ve con una sola mutación de sustitución y da como resultado un codón incorrecto y un aminoácido incorrecto (ans)
_____ Si el cambio en la secuencia de bases de desoxirribonucleótidos da como resultado la transcripción de una parada, la proteína se termina en ese punto en el mensaje. (ans)
_____ Esto a veces se ve con una sola mutación de sustitución cuando el cambio en la secuencia de bases del ADN da como resultado un nuevo codón que aún codifica para el mismo aminoácido. (ans)
_____ Esto se ve cuando se agrega o elimina un número de nucleótidos de ADN no divisibles por tres y todos los codones y todos los aminoácidos después de esa adición o deleción suelen estar equivocados. (ans)
1. mutación sentido
2. mutación sin sentido
3. mutación de cambio de marco
4. mutación sin sentido
Describa brevemente 3 formas en que funcionan los mutágenos químicos. (ans)
Comparar la radiación ultravioleta y la radiación gamma en términos de cómo inducen mutación. (ans)
Como resultado de una mutación de sustitución, un triplete de bases de ADN AGA se cambia a AGG. Anotar específicamente qué efecto tendría esto sobre la proteína resultante (ver Figura 9). (ans)
Un tercer triplete en un gen bacteriano es TTT. Una mutación de sustitución la cambia a ATT. Anotar específicamente qué efecto tendría esto sobre la proteína resultante (ver Figura 9). (ans)