Ejercicio resuelto de Lípidos · Biología · Aragón · 2026

A partir de la imagen, conteste las siguientes cuestiones:



a) Indique de qué biomolécula se trata y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2. [0,5 puntos]

b) Si se hidroliza el compuesto de la imagen, ¿qué tipo de enlaces se rompen? [0,6 puntos]

c) ¿De qué estructura celular forma parte esta molécula? Explique según la naturaleza química de la molécula cómo se orienta en dicha estructura. [0,4 puntos]

d) La molécula de la imagen, líquida a temperatura ambiente, se vuelve sólida al bajar la temperatura. Desde el punto de vista de su estructura química proponga una posible razón. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Indique de qué biomolécula se trata y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2. [0,5 puntos]}$

Se trata de un fosfolípido, concretamente de un glicerofosfolípido: un lípido saponificable y anfipático que es el componente estructural mayoritario de las membranas celulares.

El número 1 señala la cabeza polar o hidrófila, la parte de la molécula soluble en agua. Su naturaleza química es la de un grupo fosfato unido al carbono 3 del glicerol y, a través de él, a un alcohol polar como la colina, la etanolamina o la serina. Es polar porque el fosfato está cargado negativamente y el aminoalcohol posee grupos capaces de ionizarse y de formar puentes de hidrógeno con el agua.

El número 2 señala las colas apolares o hidrófobas, insolubles en agua. Su naturaleza química es la de dos cadenas hidrocarbonadas de ácidos grasos, unidas a los carbonos 1 y 2 del glicerol. Son apolares porque están formadas exclusivamente por carbono e hidrógeno, sin grupos capaces de interaccionar con el agua.

$\textbf{b) Si se hidroliza el compuesto de la imagen, ¿qué tipo de enlaces se rompen? [0,6 puntos]}$

Se romperían dos tipos de enlaces.

Por un lado, los enlaces éster o carboxílicos, que unen cada uno de los dos ácidos grasos al glicerol. Se formaron por condensación entre el grupo carboxilo del ácido graso y el grupo hidroxilo de los carbonos 1 y 2 del glicerol, y al hidrolizarse liberan los ácidos grasos libres. Esta es precisamente la reacción que aprovecha la saponificación cuando se realiza en medio alcalino.

Por otro lado, el puente fosfodiéster de la cabeza polar, que en realidad está formado por dos enlaces éster fosfórico o fosfoéster: uno entre el grupo fosfato y el carbono 3 del glicerol y otro entre el mismo grupo fosfato y el alcohol polar. Al romperlos se liberan por separado el ácido fosfórico y el aminoalcohol.

La hidrólisis completa de la molécula rinde, por tanto, cuatro productos: dos ácidos grasos, glicerol, ácido fosfórico y el alcohol polar.

$\textbf{c) ¿De qué estructura celular forma parte esta molécula? Explique según la naturaleza química de la molécula cómo se orienta en dicha estructura. [0,4 puntos]}$

Forma parte de la membrana plasmática y, en general, de todas las membranas celulares: la nuclear, la mitocondrial, la del retículo endoplasmático, la del aparato de Golgi y las de las vesículas.

Su orientación es consecuencia directa de su carácter anfipático. Como la molécula tiene una cabeza polar y dos colas apolares, y a ambos lados de la membrana el medio es acuoso, las moléculas se disponen espontáneamente formando una bicapa lipídica: las cabezas hidrófilas se orientan hacia fuera, una hemicapa hacia el líquido extracelular y la otra hacia el citosol, donde establecen interacciones electrostáticas y puentes de hidrógeno con el agua; las colas hidrófobas quedan enfrentadas entre sí, escondidas en el interior de la bicapa y protegidas del contacto con el agua, unidas por interacciones hidrofóbicas y fuerzas de Van der Waals.

Esta disposición es la más estable termodinámicamente y es lo que convierte a la membrana en una barrera semipermeable: el núcleo hidrófobo central impide el paso libre de iones y de moléculas polares, que solo pueden atravesarla a través de proteínas transportadoras.

$\textbf{d) La molécula de la imagen, líquida a temperatura ambiente, se vuelve sólida al bajar la temperatura. Desde el punto de vista de su estructura química proponga una posible razón. [0,5 puntos]}$

La razón está en el grado de saturación de los ácidos grasos de las colas y en cómo afecta a su empaquetamiento.

Al bajar la temperatura disminuye la energía cinética de las moléculas: se mueven menos, tienden a ordenarse y a aproximarse unas a otras, con lo que se establecen más fuerzas de Van der Waals entre sus cadenas hidrocarbonadas. La bicapa se hace más viscosa, menos fluida, y si la temperatura baja lo suficiente pasa del estado líquido-cristalino al estado de gel, es decir, se solidifica.

Que ese paso ocurra antes o después depende de la composición. Los ácidos grasos saturados no tienen dobles enlaces, sus cadenas son rectas y sin codos, de modo que se empaquetan de forma muy compacta y establecen muchas interacciones entre sí: hacen falta pocos grados de descenso para que la molécula solidifique, y por eso su punto de fusión es alto. Los ácidos grasos insaturados, en cambio, presentan dobles enlaces en configuración *cis* que introducen codos en la cadena, impiden el empaquetamiento eficaz y reducen el número de fuerzas de Van der Waals; su punto de fusión es bajo y mantienen la fluidez incluso a temperaturas frías.

Así pues, que esta molécula sea líquida a temperatura ambiente indica que al menos uno de sus ácidos grasos es insaturado, y su solidificación al enfriar se explica porque, al perder movilidad, incluso esas cadenas acodadas acaban ordenándose y empaquetándose.