Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · Andalucía · 2025

En relación con la imagen adjunta:



a) Indique qué biomolécula está representada. [0,1 puntos]

b) ¿Qué tipo de estructuras, de dicha biomolécula, representan los números del 1 al 5? [0,5 puntos]

c) Indique qué tipo de enlace representa el número 6 y entre qué grupos funcionales se establece. [0,3 puntos]

d) Indique tres tipos de enlaces que intervengan en la estabilización de la estructura representada con el número 4. [0,3 puntos]

e) Si esta biomolécula se somete a una temperatura superior a 100 °C, ¿qué ocurrirá y qué consecuencia tendrá? [0,3 puntos]

f) Indique cinco localizaciones en una célula eucariota en las que se puedan encontrar las estructuras implicadas en la síntesis de esta biomolécula. [0,5 puntos]

$\textbf{a) Indique qué biomolécula está representada. [0,1 puntos]}$

La biomolécula representada es una proteína, mostrada en sus distintos niveles de organización estructural.

$\textbf{b) ¿Qué tipo de estructuras, de dicha biomolécula, representan los números del 1 al 5? [0,5 puntos]}$

1: la estructura primaria, la secuencia lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.

2: una estructura secundaria en lámina u hoja plegada $\beta$, con las cadenas dispuestas en zigzag y unidas lateralmente.

3: una estructura secundaria en hélice $\alpha$, con la cadena enrollada sobre sí misma.

4: la estructura terciaria, el plegamiento tridimensional completo de una cadena polipeptídica.

5: la estructura cuaternaria, la asociación de varias cadenas polipeptídicas ya plegadas en una única proteína funcional.

$\textbf{c) Indique qué tipo de enlace representa el número 6 y entre qué grupos funcionales se establece. [0,3 puntos]}$

El número 6 señala un enlace peptídico, que es el que une dos aminoácidos consecutivos.

Se establece entre el grupo carboxilo $\mathrm{-COOH}$ de un aminoácido y el grupo amino $\mathrm{-NH_2}$ del siguiente, con pérdida de una molécula de agua. Se trata, por tanto, de un enlace covalente de tipo amida.

$\mathrm{-COOH}+\mathrm{H_2N-} \rightarrow \mathrm{-CO-NH-}+\mathrm{H_2O}$

Tiene además un carácter parcial de doble enlace que impide el giro, lo que mantiene rígidos y coplanares los seis átomos implicados y condiciona los plegamientos posteriores.

$\textbf{d) Indique tres tipos de enlaces que intervengan en la estabilización de la estructura representada con el número 4. [0,3 puntos]}$

La estructura terciaria se mantiene gracias a las interacciones entre los radicales de los aminoácidos, que quedan enfrentados al plegarse la cadena. Tres de ellas son:

Los puentes disulfuro, enlaces covalentes entre los grupos $\mathrm{-SH}$ de dos cisteínas, que son los más fuertes.

Los enlaces o puentes de hidrógeno entre radicales polares.

Las interacciones iónicas o salinas entre radicales con carga eléctrica opuesta.

Cabrían también las interacciones hidrofóbicas, que empujan los radicales apolares hacia el interior de la molécula, y las fuerzas de Van der Waals.

$\textbf{e) Si esta biomolécula se somete a una temperatura superior a 100 °C, ¿qué ocurrirá y qué consecuencia tendrá? [0,3 puntos]}$

Se producirá su desnaturalización. El calor rompe los enlaces débiles —puentes de hidrógeno, interacciones iónicas e hidrofóbicas— que mantienen los plegamientos, de modo que se pierden las estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria y la proteína queda reducida a un filamento desplegado.

La estructura primaria, en cambio, se conserva: los enlaces peptídicos son covalentes y el calor no los rompe.

La consecuencia es que la proteína pierde su función biológica, porque esta depende por completo de su conformación tridimensional: una enzima desnaturalizada ya no tiene centro activo, un anticuerpo no reconoce a su antígeno. Además suele perder solubilidad y precipitar, como ocurre con la clara del huevo al freírla, y a esa temperatura la desnaturalización es irreversible.

$\textbf{f) Indique cinco localizaciones en una célula eucariota en las que se puedan encontrar las estructuras implicadas en la síntesis de esta biomolécula. [0,5 puntos]}$

Las estructuras que sintetizan proteínas son los ribosomas, y en una célula eucariota se encuentran en cinco lugares:

Libres en el citosol o hialoplasma, donde fabrican las proteínas de uso interno.

Adheridos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso, donde fabrican las proteínas de membrana, las de los lisosomas y las de secreción.

Adheridos a la cara externa de la envoltura nuclear, que es continuación del retículo rugoso.

En la matriz mitocondrial, donde hay ribosomas propios de tipo procariótico.

En el estroma de los cloroplastos, si se trata de una célula vegetal, también con ribosomas de tipo procariótico.

Los dos últimos casos son uno de los argumentos de la teoría endosimbiótica.