Ejercicio resuelto de Lípidos · Biología · Cataluña · 2021

El cerumen, llamado también cera de los oídos, es una secreción de las glándulas del conducto auditivo externo que lubrica este conducto y le proporciona protección contra algunos insectos, hongos y bacterias.

Fuente: https://1575389033.rsc.cdn77.org/wp-content/uploads/cerumen-oidos.jpg.

1. Entre los componentes principales del cerumen hay ácidos grasos (saturados e insaturados) y colesterol. [1 punto]
a) Indique en la tabla de abajo cuál de las figuras siguientes (A, B, C o D) corresponde a un ácido graso insaturado y cuál al colesterol. Justifíquelo a partir de la fórmula.

	Figura (A, B, C o D)	Justificación a partir de la fórmula Ácido graso insaturado		Es un ácido graso porque… Es insaturado porque… Colesterol		Es colesterol porque…

b) ¿Qué prueba haría para detectar la presencia de lípidos en el cerumen? Diga tres propiedades de los ácidos grasos.

¿Qué prueba haría para detectar la presencia de lípidos en el cerumen? Diga tres propiedades de los ácidos grasos. 1: — 2: — 3:

2. El tipo de cerumen que tiene una persona es una característica genética. El gen ABCC11 es responsable del tipo de cerumen, que puede ser húmedo (pegajoso y de color amarillento a marronáceo) o seco (escamoso y de color grisáceo a marrón oscuro). En el árbol genealógico siguiente, los individuos con cerumen seco están indicados con color negro. A partir de la información del árbol genealógico, justifique si el alelo que produce el cerumen seco es dominante o recesivo y si este gen es autosómico o ligado al sexo. (Los círculos indican las mujeres y los cuadrados los hombres.) [1 punto]

El alelo que produce el cerumen seco es: Dominante □ / Recesivo □. Justificación: El gen que produce el cerumen seco es: Autosómico □ / Ligado al sexo □. Justificación:

3. Determine los genotipos del árbol genealógico correspondientes al hombre II-1, la mujer II-2, su hija (III-1) y su hijo (III-2). Si II-1 y II-2 tienen otro hijo, calcule la probabilidad de que sea niño y, a la vez, tenga el cerumen húmedo. Indique claramente la simbología que utiliza para cada uno de los alelos. [1 punto]

Simbología: Genotipos. II-1: — II-2: — III-1: — III-2: Probabilidad de que si II-1 y II-2 tienen un hijo sea niño y, a la vez, tenga el cerumen húmedo:

$\mathbf{\text{1.}}\mathbf{\text{Entre}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{componentes}}\mathbf{\text{principales}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{cerumen}}\mathbf{\text{hay}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{grasos}}\mathbf{\text{(saturados}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{insaturados)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{colesterol.}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{tabla}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{abajo}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{figuras}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{(A,}}\mathbf{\text{B,}}\mathbf{\text{C}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{D)}}\mathbf{\text{corresponde}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{un}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{graso}}\mathbf{\text{insaturado}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{colesterol.}}\mathbf{\text{Justif}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{quelo}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{rmula.}}$

	Figura (A, B, C o D)	Justificación a partir de la fórmula Ácido graso insaturado	Figura C	Es un ácido graso porque la molécula es una larga cadena hidrocarbonada, sin ramificaciones, que termina en un grupo carboxilo $(-\text{COOH})$; esa cabeza ácida en un extremo y esa cola de carbonos e hidrógenos son la definición misma de ácido graso. Es insaturado porque entre sus carbonos hay dobles enlaces, tres en concreto, escritos como $\text{CH}=\text{CH}$; se trata por tanto de un ácido graso poliinsaturado. La figura A es también un ácido graso, pero saturado: todos sus enlaces carbono-carbono son simples y cada carbono lleva el máximo de hidrógenos, y por eso se escribe con los ${\text{H}}_2$ arriba y abajo de cada carbono. Colesterol	Figura D	Es colesterol porque su esqueleto es el núcleo esterano, o ciclopentanoperhidrofenantreno: cuatro anillos fusionados, tres de seis carbonos y uno de cinco. A ese núcleo se le reconocen además los rasgos propios del colesterol: un grupo hidroxilo en el carbono $3$, que es su única zona polar y lo hace débilmente anfipático, un doble enlace en uno de los anillos, dos metilos angulares y una cadena hidrocarbonada ramificada de ocho carbonos en el otro extremo. Es un lípido insaponificable, del grupo de los esteroides, y por eso no tiene ningún ácido graso en su molécula. La figura B no es un lípido: son dos anillos glucídicos unidos por un puente de oxígeno, es decir, un disacárido.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{prueba}}\mathbf{\text{har}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{detectar}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{presencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{l}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{pidos}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{cerumen?}}\mathbf{\text{Diga}}\mathbf{\text{tres}}\mathbf{\text{propiedades}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{grasos.}}$

Cuestión	Respuesta ¿Qué prueba haría para detectar la presencia de lípidos en el cerumen?	La tinción con Sudán III. Se toma una muestra del cerumen, se le añaden unas gotas del colorante y se agita. El Sudán III es liposoluble y no soluble en agua, de modo que se disuelve en las gotas de grasa y las tiñe de un rojo anaranjado intenso, mientras que la fase acuosa conserva su color. La aparición de gotitas rojas confirma la presencia de lípidos. Sirven igualmente la prueba de la mancha translúcida, frotando la muestra sobre un papel y comprobando que deja una mancha que no se evapora y que deja pasar la luz, y la prueba de solubilidad, que aprovecha que los lípidos no se disuelven en agua pero sí en éter o acetona. Diga tres propiedades de los ácidos grasos	Primera: son moléculas anfipáticas. El grupo carboxilo es polar y puede ionizarse, de modo que es hidrófilo, mientras que la larga cadena hidrocarbonada es apolar e hidrófoba. Puestos en agua se ordenan espontáneamente formando micelas y monocapas, con las cabezas hacia el agua y las colas escondidas. Segunda: su punto de fusión depende de la longitud de la cadena y del número de dobles enlaces. Cuanto más larga y más saturada, más alto, porque las cadenas rectas se empaquetan mejor y las fuerzas de Van der Waals entre ellas son mayores; un doble enlace en configuración cis introduce un codo que impide ese empaquetamiento y baja el punto de fusión, y por eso los ácidos grasos insaturados son líquidos a temperatura ambiente. Tercera: reaccionan por su grupo carboxilo. Con los alcoholes dan una esterificación, que es la reacción que forma los acilglicéridos y los fosfolípidos, y con las bases fuertes dan una saponificación, de la que resultan las sales de ácido graso que conocemos como jabones.

$\mathbf{\text{2.}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{partir}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{informaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{del}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{rbol}}\mathbf{\text{geneal}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{gico,}}\mathbf{\text{justifique}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{alelo}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{cerumen}}\mathbf{\text{seco}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{dominante}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{recesivo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{si}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{gen}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{autos}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mico}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{ligado}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{sexo.}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

Cuestión	Opción correcta	Justificación El alelo que produce el cerumen seco es	Recesivo	Los individuos I-1 y I-2 tienen los dos cerumen húmedo y, sin embargo, su hijo II-3 tiene cerumen seco. El alelo del cerumen seco estaba, pues, presente en los progenitores sin manifestarse, lo que solo es posible si queda enmascarado por el otro, es decir, si es recesivo. Lo mismo vuelve a ocurrir en la generación siguiente con II-1, II-2 y su hijo III-2. El gen que produce el cerumen seco es	Autosómico	El dato decisivo lo da la pareja II-4 y II-5. La mujer II-5 tiene cerumen seco, de modo que es homocigótica para el alelo recesivo. Si el gen estuviera en el cromosoma X, ella sería $X^a{X}^a$ y transmitiría necesariamente un cromosoma $X^a$ a todos sus hijos varones; como los varones solo tienen un cromosoma X, todos ellos tendrían cerumen seco. Pero su hijo III-3 es un varón con cerumen húmedo, lo que contradice esa predicción. El gen no puede, por tanto, ir ligado al sexo: está en un autosoma.

$\mathbf{\text{3.}}\mathbf{\text{Determine}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{genotipos}}\mathbf{\text{del}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{rbol}}\mathbf{\text{geneal}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{gico}}\mathbf{\text{correspondientes}}\mathbf{\text{al}}\mathbf{\text{hombre}}\mathbf{\text{II-1,}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{mujer}}\mathbf{\text{II-2,}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{hija}}\mathbf{\text{(III-1)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{hijo}}\mathbf{\text{(III-2).}}\mathbf{\text{Si}}\mathbf{\text{II-1}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{II-2}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{hijo,}}\mathbf{\text{calcule}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{probabilidad}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{sea}}\mathbf{\text{ni}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{y,}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{vez,}}\mathbf{\text{tenga}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{cerumen}}\mathbf{\text{h}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{medo.}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

Cuestión	Respuesta Simbología	$H$: alelo del cerumen húmedo, dominante. $h$: alelo del cerumen seco, recesivo. Los individuos con cerumen húmedo son $HH$ o $Hh$ y los que lo tienen seco, $hh$. Genotipos. II-1	$Hh$. Tiene cerumen húmedo, de modo que lleva al menos un alelo $H$; y como su hijo III-2 es $hh$, le ha tenido que transmitir un alelo $h$. Genotipos. II-2	$Hh$, por el mismo razonamiento: tiene cerumen húmedo y ha aportado el otro alelo $h$ de su hijo III-2. Genotipos. III-1	$HH$ o $Hh$: no puede determinarse. Es hija de $Hh\times Hh$ y tiene cerumen húmedo, con lo que se descarta $hh$ y quedan tres de las cuatro combinaciones posibles; tiene $\frac{1}{3}$ de probabilidad de ser $HH$ y $\frac{2}{3}$ de ser $Hh$. Genotipos. III-2	$hh$. Tiene cerumen seco y el alelo es recesivo, de modo que solo puede manifestarse en homocigosis.

Para el cálculo hay que combinar dos sucesos independientes, el sexo y el tipo de cerumen, porque los determinan pares de cromosomas distintos.

Del cruce $Hh\times Hh$ salen las cuatro combinaciones $HH$, $Hh$, $hH$ y $hh$, de las cuales tres tienen cerumen húmedo:

$P(\text{cerumen h}\acute{\text{u}}\text{medo})={\displaystyle \frac{3}{4}}$

$P(\text{ni}\tilde{\text{n}}\text{o})={\displaystyle \frac{1}{2}}$

$P(\text{ni}\tilde{\text{n}}\text{o y con cerumen h}\acute{\text{u}}\text{medo})={\displaystyle \frac{1}{2}}\cdot {\displaystyle \frac{3}{4}}={\displaystyle \frac{3}{8}}=\mathrm{0,375}=\mathrm{37,5}\mathrm{\%}$

La probabilidad de que el próximo hijo de esta pareja sea un niño y además tenga el cerumen húmedo es, por tanto, del $\mathrm{37,5}\mathrm{\%}$.