Ejercicio resuelto de Lípidos · Biología · País Vasco · 2022

Opción 1B (2.5 puntos)
Los triacilglicéridos o grasas son utilizados en la alimentación humana.

a) (0,5 puntos) Explique su composición química.
b) (0,5 puntos) Explique la diferencia, desde el punto de vista químico, entre los aceites (grasas líquidas a temperatura ambiente) y los sebos (grasas sólidas a temperatura ambiente).
c) (0,5 puntos) Explique en qué consiste la saponificación.
d) (0,5 puntos) Mencione dos grupos de lípidos no-saponificables.
e) (0,5 puntos) Cite la función biológica más importante de los fosfolípidos e indique su disposición en la célula.

$\textbf{a) (0,5 puntos) Explique su composición química.}$

Un triacilglicérido está formado por una molécula de glicerina esterificada con tres ácidos grasos. La glicerina es un alcohol de tres carbonos con tres grupos hidroxilo, y cada uno de ellos reacciona con el grupo carboxilo de un ácido graso mediante una reacción de esterificación, liberándose una molécula de agua por cada unión.

$\text{Glicerina} + 3\ \text{\'acidos grasos} \longrightarrow \text{triacilglic\'erido} + 3\,\mathrm{H_2O}$

El enlace que se forma es un enlace éster, y por eso son lípidos saponificables. Los tres ácidos grasos pueden ser iguales, y entonces el triglicérido es simple, o distintos, y entonces es mixto, que es lo habitual en la naturaleza.

Una consecuencia química importante es que, al esterificarse los tres grupos hidroxilo de la glicerina y quedar neutralizados los carboxilos de los ácidos grasos, la molécula resultante no tiene ninguna zona polar: es completamente apolar, sin carga, y por tanto insoluble en agua. De ahí que se acumule en el citoplasma en forma de gotas.

$\textbf{b) (0,5 puntos) Explique la diferencia, desde el punto de vista químico, entre los aceites (grasas líquidas a temperatura ambiente) y los sebos (grasas sólidas a temperatura ambiente).}$

La diferencia está en el grado de insaturación de sus ácidos grasos.

Los sebos están formados mayoritariamente por ácidos grasos saturados, sin dobles enlaces. Sus cadenas son rectas, de modo que las moléculas se alinean y se empaquetan estrechamente, establecen entre sí muchas fuerzas de Van der Waals y hace falta mucha energía para separarlas: su punto de fusión es alto y a temperatura ambiente son sólidos. Son propios de los animales.

Los aceites están formados mayoritariamente por ácidos grasos insaturados, con uno o más dobles enlaces. Cada doble enlace en configuración cis introduce un codo en la cadena que impide el empaquetamiento; las moléculas quedan más separadas, las fuerzas entre ellas son menores y el punto de fusión desciende: a temperatura ambiente son líquidos. Son propios de los vegetales y de los peces.

Esto explica, de paso, la hidrogenación industrial: al saturar los dobles enlaces de un aceite se obtiene una grasa sólida, como la margarina.

$\textbf{c) (0,5 puntos) Explique en qué consiste la saponificación.}$

La saponificación es la hidrólisis de un éster de ácido graso en medio alcalino. Al tratar un triglicérido con una base fuerte, como el hidróxido de sodio o de potasio, se rompen los tres enlaces éster y se obtienen la glicerina libre y las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos, que son los jabones.

$\text{Triglic\'erido} + 3\,\mathrm{NaOH} \longrightarrow \text{Glicerina} + 3\ \text{jab\'on}$

El jabón resultante es una molécula anfipática: conserva la larga cola hidrocarbonada, apolar, y tiene ahora un extremo carboxilato con carga, polar. Por eso en agua forma micelas que atrapan la grasa en su interior apolar y la mantienen en suspensión, que es el fundamento de su acción detergente.

Solo son saponificables los lípidos que contienen ácidos grasos esterificados: los acilglicéridos, los fosfolípidos, los glucolípidos y las ceras.

$\textbf{d) (0,5 puntos) Mencione dos grupos de lípidos no-saponificables.}$

Los terpenos o isoprenoides, formados por la polimerización de unidades de isopreno. A este grupo pertenecen los carotenoides, las vitaminas A, E y K, el mentol y el caucho natural.

Los esteroides, derivados del ciclo del esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno. A este grupo pertenecen el colesterol, componente de las membranas animales; las hormonas sexuales, como la testosterona y el estradiol; las hormonas de la corteza suprarrenal, como el cortisol; los ácidos biliares y la vitamina D.

El tercer grupo de lípidos insaponificables son las prostaglandinas.

$\textbf{e) (0,5 puntos) Cite la función biológica más importante de los fosfolípidos e indique su disposición en la célula.}$

Su función más importante es la estructural: son el componente fundamental de todas las membranas biológicas.

Un fosfolípido es una molécula anfipática, con una cabeza polar formada por el grupo fosfato y el aminoalcohol, y dos colas apolares que son las cadenas de los ácidos grasos. Esa doble naturaleza determina por sí sola su disposición: en un medio acuoso los fosfolípidos se ordenan espontáneamente formando una bicapa, con las colas hidrófobas enfrentadas hacia el interior, aisladas del agua, y las cabezas hidrófilas orientadas hacia los dos medios acuosos, el citosol y el exterior.

Así se disponen en la membrana plasmática y en todas las membranas internas: la envoltura nuclear, el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, los lisosomas, las vacuolas y las membranas de mitocondrias y cloroplastos. La bicapa no es rígida sino fluida, porque las colas no se unen entre sí por enlaces covalentes, y esa fluidez es la que permite que la membrana se deforme, se invagine y se fusione.