Bases del ADN: porcentajes y puentes de hidrógeno PAU

El porcentaje de adenina de una hebra no siempre coincide con el de la molécula completa. Antes de aplicar A=T y G=C, debes saber qué conjunto se ha analizado: una cadena aislada o las dos cadenas complementarias. La misma precaución distingue pares de bases y nucleótidos totales.

Vamos a resolver tres ejercicios originales con ADN bicatenario ideal de apareamiento canónico completo: A con T y G con C, sin extremos desapareados ni modificaciones de bases. Para contar puentes de hidrógeno usaremos dos por pareja A–T y tres por pareja G–C.

Una igualdad de conjunto

Si cada adenina de una molécula bicatenaria está emparejada con una timina, el número total de A coincide con el de T. Del mismo modo, el total de G coincide con el de C. En porcentajes del conjunto, A+T+G+C=100 %.

Esto no obliga a que A sea igual a T en una sola hebra. Su pareja puede encontrarse en la otra. Para obtener la composición complementaria, intercambiamos A por T y G por C conservando la cantidad de posiciones.

Un par contiene dos nucleótidos. Por tanto, una molécula de N pares tiene 2N nucleótidos. El porcentaje GC suele referirse a (G+C)/(A+T+G+C)·100; no al porcentaje de G solamente.

Ejercicio 1: del porcentaje a los recuentos

Un fragmento bicatenario tiene 600 pares de bases y un contenido GC del 40,0 %. Calcula las cantidades totales de cada base y los puentes de hidrógeno del modelo.

Paso 1. Nucleótidos totales. Son 2·600=1200.

Paso 2. G y C. Juntos representan 0,400·1200=480 nucleótidos. Como G=C en el conjunto, hay 240 G y 240 C.

Paso 3. A y T. Quedan 1200−480=720 nucleótidos, repartidos en 360 A y 360 T.

Paso 4. Pares. Hay 240 parejas G–C y 360 parejas A–T. Suman 600, como exige la longitud.

Paso 5. Puentes de hidrógeno. H=3·240+2·360=720+720=1440.

No multiplicamos tres por 480: cada pareja G–C ya incluye una G y una C. Contar ambas bases como dos parejas duplicaría esa parte de la estructura.

Ejercicio 2: una hebra no representa el conjunto

Una hebra aislada tiene A=30 %, T=20 %, G=10 % y C=40 %. Determina la composición de su complementaria y la de la molécula formada por las dos.

Paso 1. Complementaria. Tendrá A=20 %, T=30 %, G=40 % y C=10 %. Cada porcentaje procede de la base que le corresponde en la hebra inicial.

Paso 2. Combinar cantidades iguales. Las hebras emparejadas tienen la misma longitud. Para el conjunto podemos promediar los porcentajes correspondientes: A=(30+20)/2=25 % y T=25 %.

Paso 3. Completar. G=(10+40)/2=25 % y C=25 %. La molécula completa tiene contenido GC del 50 %.

El promedio simple es válido aquí porque las dos hebras tienen igual número de nucleótidos. Si combinases muestras de distintas longitudes o cantidades, deberías ponderar por sus recuentos.

Como contraste, si un enunciado solo dijera que una hebra aislada tiene A=28 %, no podrías deducir por eso T=28 %. Si el dato correspondiese al conjunto bicatenario ideal, sí obtendrías T=28 % y G=C=22 %.

Ejercicio 3: recuperar GC desde los puentes

Una molécula bicatenaria ideal contiene 1000 nucleótidos en total y 1300 puentes de hidrógeno según el modelo. Encuentra el número de parejas de cada tipo y el porcentaje GC.

Paso 1. Número de pares. 1000 nucleótidos son 500 parejas.

Paso 2. Incógnitas. Llamamos a al número de parejas A–T y g al de parejas G–C. Entonces a+g=500 y 2a+3g=1300.

Paso 3. Resolver. Multiplicamos la primera ecuación por dos y restamos: g=1300−1000=300. Por tanto, a=200.

Paso 4. Bases y porcentaje. Hay 300 G, 300 C, 200 A y 200 T. El contenido GC es 600/1000·100=60 %.

También se obtiene 300/500·100=60 % al comparar parejas G–C con parejas totales. Ambas fracciones son coherentes; no debes mezclar 300 parejas con 1000 nucleótidos en una misma razón.

Un intervalo permite detectar datos incompatibles

Con 500 parejas, el mínimo del modelo sería 1000 puentes si todas fueran A–T; el máximo sería 1500 si todas fueran G–C. Los 1300 del ejercicio están dentro del intervalo.

Si se propusieran 1600 puentes para esas 500 parejas y solo estos dos tipos canónicos, no habría solución compatible. No se arregla aceptando un número negativo de parejas A–T: habría que revisar los datos o el modelo.

El recuento de puentes no proporciona por sí solo la temperatura exacta de separación de las hebras. Esa propiedad también depende de otras características de la secuencia y de las condiciones del medio. Aquí solo contamos enlaces del modelo declarado.

Qué debe aparecer en la respuesta

Anota si cada cifra corresponde a una hebra, al conjunto de nucleótidos o al conjunto de parejas. Conserva esos nombres junto a los porcentajes y comprueba al final que las cuatro bases sumen el total.

Distingue además los puentes entre bases y los enlaces fosfodiéster del esqueleto. Separar hebras no equivale a romper automáticamente toda la cadena de nucleótidos. El nombre del enlace explica qué estructura estás contando y qué transformación describirías.

Material para seguir practicando

Relaciona este ejercicio con la explicación de referencia. Puedes consultar también el recurso gratuito. Es un apoyo de estudio; descargarlo no implica matrícula ni sustituye las instrucciones oficiales de tu convocatoria.

La base conceptual se puede contrastar en esta fuente del editor académico. Los datos numéricos y las preguntas de esta página son originales y didácticos; no se atribuyen a un examen oficial.

Preguntas frecuentes

¿Una hebra aislada tiene siempre el mismo porcentaje de A y T?

No. La igualdad se aplica al conjunto de un ADN bicatenario con apareamiento canónico completo, no necesariamente a cada hebra por separado.

¿Seiscientos pares de bases son seiscientos nucleótidos?

No. Un ADN de seiscientos pares contiene mil doscientos nucleótidos entre las dos hebras.

¿Los puentes de hidrógeno unen nucleótidos vecinos de una misma hebra?

En el modelo estudiado estabilizan el apareamiento entre bases de hebras opuestas; el esqueleto de cada hebra contiene enlaces fosfodiéster.

Nombra el conjunto antes de calcular un porcentaje

Anota si estás contando una hebra, ambas hebras, nucleótidos o pares. Ese rótulo evita duplicar una cantidad y permite comprobar los porcentajes antes de contar enlaces. Para preparar la asignatura con un itinerario más amplio, consulta el curso disponible y revisa su comunidad, precio y condiciones antes de comprar. Si preparas otra comunidad, elige la tuya desde el catálogo PAU.