Ejercicio resuelto de Biomoléculas · Biología · 2026

2.B.- Elija una de las dos propuestas (A o B) y responda a las preguntas planteadas. En relación con las biomoléculas:
Los seres vivos disponen de sistemas de regulación del pH como el tampón fosfato, que actúa intracelularmente, y el tampón bicarbonato, que lo hace a nivel extracelular. Por otra parte, los fosfatos pueden ser componentes de varios tipos de moléculas orgánicas.

a) Explique qué le ocurriría a la célula si no tuviera estos sistemas de regulación, indicando qué tipos de moléculas se verían especialmente afectadas y de qué manera (0,6 puntos).

b) Indique cuatro tipos de moléculas orgánicas que contengan fosfatos (0,8 puntos).

c) ¿Qué tipo de monómeros pueden establecer el enlace fosfodiéster? ¿Qué grupos funcionales intervienen en la formación de este enlace? (0,6 puntos).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{le}}\mathbf{\text{ocurrir}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lula}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{tuviera}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{sistemas}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{regulaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n,}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{ver}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{an}}\mathbf{\text{especialmente}}\mathbf{\text{afectadas}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{manera}}\mathbf{\text{(0,6}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Los sistemas tampón mantienen el pH celular dentro de un margen muy estrecho en torno a la neutralidad. Sin ellos, cualquier entrada o salida de protones provocaría variaciones bruscas de pH, es decir, acidosis o alcalosis.

Las moléculas más afectadas serían las proteínas, y en particular las enzimas. Un cambio de pH modifica el estado de ionización de los grupos $\text{-COOH}$ y ${\text{-NH}}_2$ de sus aminoácidos, rompe los enlaces iónicos y los puentes de hidrógeno que sostienen la estructura terciaria y cuaternaria, y desnaturaliza la proteína. La enzima pierde la conformación de su centro activo y con ella su actividad catalítica.

También se alterarían los ácidos nucleicos, cuyos apareamientos de bases dependen del pH, y las proteínas de membrana encargadas del transporte y la recepción de señales. El metabolismo se detendría y la célula moriría.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{org}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{nicas}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{contengan}}\mathbf{\text{fosfatos}}\mathbf{\text{(0,8}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Cuatro tipos de moléculas orgánicas fosfatadas son:

Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, en los que el fosfato une los nucleótidos por enlace fosfodiéster.

Los nucleótidos libres transportadores de energía, como el ATP y el GTP, con enlaces fosfoanhídrido.

Los fosfolípidos o glicerofosfolípidos, cuyo grupo fosfato constituye la cabeza polar de los lípidos de membrana.

Las coenzimas nucleotídicas, como ${\text{NAD}}^{+}$, ${\text{NADP}}^{+}$, FAD y coenzima A.

También serían válidos los azúcares fosforilados, como la glucosa-6-fosfato, y las fosfoproteínas.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{mon}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{pueden}}\mathbf{\text{establecer}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{fosfodi}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ster?}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{grupos}}\mathbf{\text{funcionales}}\mathbf{\text{intervienen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{formaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{enlace?}}\mathbf{\text{(0,6}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Los monómeros que establecen el enlace fosfodiéster son los nucleótidos, unidades de los ácidos nucleicos. Cada nucleótido está formado por una base nitrogenada, una pentosa y un grupo fosfato.

Los grupos funcionales que intervienen son dos grupos hidroxilo de las pentosas y el grupo fosfato que hace de puente entre ellos. El fosfato del segundo nucleótido esterifica el $\text{-OH}$ del carbono 3' de la pentosa del primero, y ya estaba esterificado con el $\text{-OH}$ del carbono 5' de la suya. Se forman así dos enlaces éster con pérdida de una molécula de agua, de donde le viene el nombre de fosfodiéster.



Esta unión siempre 3'-5' es la que da a la cadena de ácido nucleico su direccionalidad $5^{\mathrm{\prime }}\to 3^{\mathrm{\prime }}$.