Ejercicio resuelto de Lípidos · Biología · País Vasco · 2025

PRIMERA PREGUNTA (2,5 puntos)
BIOMOLÉCULAS. METABOLISMO. INMUNOLOGÍA.
En una investigación publicada en 2021 por la revista Nature un equipo internacional de científicos ha encontrado que el ácido palmítico, un ácido graso saturado, hace que las células tumorales sean más agresivas y tengan más capacidad de provocar metástasis. Este estudio reforzaría así estudios previos que indicaban que la ingesta de dietas con un alto contenido en grasas contribuye al desarrollo de enfermedades cardiovasculares y a un mayor riesgo de padecer diversos tipos de cáncer, como el de cólon. (Información obtenida del artículo: Pascual G et al. Dietary palmitic acid promotes a prometastatic memory via Schwann cells. Nature 2021 599, 485-490).
Atendiendo a la información recogida en el texto, y a tus conocimientos sobre la materia, responde a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué significa que el ácido palmítico sea un ácido graso saturado? Teniendo en cuenta que posee 16 átomos de carbono, escribe su fórmula, indicando cuál es el principal grupo funcional (0,5 puntos)
b) El gráfico adjunto muestra la composición de los principales ácidos grasos presentes en el aceite de palma. Debido a sus características, la industria alimentaria utiliza dicho aceite para hacer coberturas de chocolate que no se fundan fácilmente. ¿Qué característica del ácido palmítico permite que al chocolate de las coberturas le cueste más fundirse? Razone la respuesta. (0,5 puntos)
c) De la unión de tres ácidos palmíticos a una molécula de glicerol se obtiene un triglicérido, principal grasa en los alimentos de origen animal. Indique el nombre de las vías metabólicas que nos permiten obtener energía a partir de las grasas (citándolas en el orden en que se producen), el compartimento celular donde tienen lugar y, si procede, su localización concreta dentro del compartimento celular (1,0 punto).
d) Para estudiar el efecto del ácido palmítico sobre las células cancerosas, los investigadores trasplantaron tumores de pacientes a ratones inmunodeprimidos. Estos ratones no rechazaron el tumor. Proponga una explicación razonada para este hecho (0,5 puntos).

$\textbf{a) ¿Qué significa que el ácido palmítico sea un ácido graso saturado? Teniendo en cuenta que posee 16 átomos de carbono, escribe su fórmula, indicando cuál es el principal grupo funcional (0,5 puntos)}$

Que un ácido graso sea saturado significa que su cadena hidrocarbonada no tiene ningún doble enlace entre carbonos: todos ellos están unidos por enlaces sencillos y saturados de hidrógeno, con el máximo número posible de átomos de hidrógeno. La cadena queda entonces recta y sin acodamientos.

Con 16 carbonos, quince de ellos formando la cadena hidrocarbonada y uno el grupo terminal, su fórmula es:

$\mathrm{CH_3-(CH_2)_{14}-COOH}$

que en fórmula empírica se escribe $\mathrm{C_{16}H_{32}O_2}$.

El grupo funcional principal es el grupo carboxilo, $\mathrm{-COOH}$, situado en un extremo de la molécula. Es el que le da carácter ácido, porque cede un protón, y el que confiere a ese extremo su carácter hidrófilo, frente al resto de la cadena, que es hidrófoba. Esa doble naturaleza hace que los ácidos grasos sean moléculas anfipáticas.

$\textbf{b) El gráfico adjunto muestra la composición de los principales ácidos grasos presentes en el aceite de palma. Debido a sus características, la industria alimentaria utiliza dicho aceite para hacer coberturas de chocolate que no se fundan fácilmente. ¿Qué característica del ácido palmítico permite que al chocolate de las coberturas le cueste más fundirse? Razone la respuesta. (0,5 puntos)}$

La característica responsable es precisamente que se trate de un ácido graso saturado, que en el aceite de palma representa el $47\,\%$ del total.

El razonamiento es el siguiente. Al no tener dobles enlaces, la cadena del ácido palmítico es recta, de modo que las moléculas pueden alinearse unas junto a otras y empaquetarse muy juntas. Cuanto más próximas están, más superficie de contacto hay entre ellas y más fuerzas de Van der Waals se establecen. Para fundir la grasa hay que romper todas esas interacciones, de manera que hace falta más energía y el punto de fusión resulta alto: a temperatura ambiente el ácido palmítico es sólido.

En un ácido graso insaturado ocurre lo contrario: 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 baja, por lo que son líquidos a temperatura ambiente.

Por eso el aceite de palma, rico en ácido palmítico, da coberturas que se mantienen sólidas y no se funden con facilidad al manipular el chocolate.

$\textbf{c) De la unión de tres ácidos palmíticos a una molécula de glicerol se obtiene un triglicérido, principal grasa en los alimentos de origen animal. Indique el nombre de las vías metabólicas que nos permiten obtener energía a partir de las grasas (citándolas en el orden en que se producen), el compartimento celular donde tienen lugar y, si procede, su localización concreta dentro del compartimento celular (1,0 punto).}$

La obtención de energía a partir de un triglicérido encadena cuatro vías, en este orden:

i) Lipólisis o hidrólisis del triglicérido. Las lipasas rompen los tres enlaces éster y liberan la glicerina y los tres ácidos grasos. Ocurre en el citosol, tras la movilización de la grasa del tejido adiposo.

ii) $\beta$-oxidación o hélice de Lynen. El ácido graso, activado previamente a acil-CoA en el citosol y transportado por la lanzadera de la carnitina, se degrada de dos en dos carbonos hasta acetil-CoA. Ocurre en la matriz mitocondrial.

iii) Ciclo de Krebs. Cada acetil-CoA se condensa con el oxalacetato y se oxida hasta $\mathrm{CO_2}$, produciendo $\mathrm{NADH}$, $\mathrm{FADH_2}$ y GTP. Ocurre también en la matriz mitocondrial.

iv) Cadena transportadora de electrones y fosforilación oxidativa. Las coenzimas reducidas ceden sus electrones, se bombean protones y la ATP-sintasa fabrica el ATP. Ocurre en la membrana mitocondrial interna, replegada en las crestas.

Vía	Compartimento	Localización concreta Lipólisis	Citosol	--- $\beta$-oxidación	Mitocondria	Matriz mitocondrial Ciclo de Krebs	Mitocondria	Matriz mitocondrial Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa	Mitocondria	Membrana interna, en las crestas

Conviene señalar que la glicerina liberada en la lipólisis sigue un camino distinto: se transforma en dihidroxiacetona-fosfato y se incorpora a la glucólisis, en el citosol.

$\textbf{d) Para estudiar el efecto del ácido palmítico sobre las células cancerosas, los investigadores trasplantaron tumores de pacientes a ratones inmunodeprimidos. Estos ratones no rechazaron el tumor. Proponga una explicación razonada para este hecho (0,5 puntos).}$

Un trasplante procedente de otro individuo, y más aún de otra especie, lleva en la membrana de sus células antígenos propios del donante, sobre todo las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad. En un animal con el sistema inmunitario intacto esos antígenos son reconocidos como extraños y desencadenan el rechazo: los linfocitos T colaboradores se activan y los linfocitos T citotóxicos destruyen las células injertadas.

Un ratón inmunodeprimido carece de esa capacidad de respuesta, porque no tiene linfocitos T funcionales. Al no haber quien reconozca los antígenos humanos del tumor ni quien ataque a las células que los llevan, el injerto no es rechazado y el tumor puede crecer.

La explicación es, por tanto, que el rechazo de un trasplante es una respuesta inmunitaria específica mediada por linfocitos T, y que en estos ratones esa respuesta está anulada. Esa es justamente la razón por la que se emplean ratones inmunodeprimidos en este tipo de experimentos: permiten estudiar el comportamiento del tumor humano sin que el sistema inmunitario del animal interfiera.