Ejercicio resuelto de Biomoléculas · Biología · 2026

a) En un laboratorio se comparan tres biomoléculas: un acilglicérido, un fosfolípido y un esteroide. Explique dos rasgos que permitan diferenciarlas desde el punto de vista químico y relacione cada una con una función biológica relevante. [1,2 puntos]

b) Explique en qué consisten la desnaturalización y la renaturalización del ADN, e indique qué tipo de enlaces químicos se alteran y cuál se conserva. [0,4 puntos]

c) Elija dos polisacáridos de la siguiente lista: almidón, glucógeno, celulosa o quitina, y compárelos relacionando su composición química con su función biológica. [0,4 puntos]

d) Dos cultivos degradan glucosa en ausencia de oxígeno. En uno se obtiene lactato y en otro etanol y $\text{CO}_2$. Identifique el tipo de fermentación en cada caso y señale una semejanza y una diferencia entre ambas. [0,5 puntos]

$\textbf{a) En un laboratorio se comparan tres biomoléculas: un acilglicérido, un fosfolípido y un esteroide. Explique dos rasgos que permitan diferenciarlas desde el punto de vista químico y relacione cada una con una función biológica relevante. [1,2 puntos]}$

Las tres son lípidos y, por tanto, las tres son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Lo que las separa desde el punto de vista químico son dos rasgos: si el esqueleto de la molécula lleva o no ácidos grasos esterificados, es decir, si es saponificable, y si la molécula es enteramente apolar o tiene además una zona polar.

Rasgo	Acilglicérido	Fosfolípido	Esteroide Esqueleto químico	Glicerina esterificada con uno, dos o tres ácidos grasos	Glicerina esterificada con dos ácidos grasos y con ácido fosfórico, que lleva a su vez un aminoalcohol	Cuatro anillos de carbono fusionados, el núcleo del esterano, sin ningún ácido graso Saponificación	Saponificable	Saponificable	Insaponificable Polaridad	Totalmente apolar	Anfipático: una cabeza polar y dos colas apolares	Prácticamente apolar, con algún grupo hidroxilo o cetona Función biológica	Reserva energética en el tejido adiposo	Estructural: forma la bicapa de todas las membranas	Reguladora, como hormona; el colesterol es además estructural

El primer rasgo, la saponificación, separa a los dos primeros del tercero. El acilglicérido y el fosfolípido tienen ácidos grasos unidos por enlace éster y, al tratarlos con una base fuerte, esos enlaces se rompen y se obtienen jabones; el esteroide no tiene ácidos grasos y no saponifica.

El segundo rasgo, la polaridad, separa al acilglicérido del fosfolípido. Sustituir uno de los ácidos grasos de la glicerina por un grupo fosfato con su aminoalcohol convierte a la molécula en anfipática, y es esa doble naturaleza la que le permite organizarse espontáneamente en bicapa dentro de un medio acuoso.

De los dos rasgos sale la función de cada una. El acilglicérido, apolar y muy reducido, es el almacén de energía más rentable de la célula, porque rinde más del doble de energía por gramo que un glúcido y se acumula sin agua de hidratación. El fosfolípido, anfipático, es el componente estructural de todas las membranas biológicas. Y el esteroide, con su esqueleto rígido de cuatro anillos, actúa como mensajero químico: las hormonas sexuales, como la testosterona y los estrógenos, son esteroides, y el colesterol regula además la fluidez de la membrana.

$\textbf{b) Explique en qué consisten la desnaturalización y la renaturalización del ADN, e indique qué tipo de enlaces químicos se alteran y cuál se conserva. [0,4 puntos]}$

La desnaturalización del ADN es la separación de las dos hebras de la doble hélice, que quedan libres y en forma de ovillo, sin que se rompa ninguna de las dos cadenas. Se provoca calentando la disolución o llevándola a un pH extremo.

Lo que se altera son los enlaces débiles que mantienen unida la doble hélice: los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias, dos entre adenina y timina y tres entre guanina y citosina, y las fuerzas de apilamiento entre bases contiguas. Lo que se conserva es el enlace fosfodiéster, que es covalente y une los nucleótidos dentro de cada hebra: por eso cada cadena sigue entera y la secuencia no se pierde.

La renaturalización o hibridación es el proceso inverso: si la disolución se enfría despacio, las dos hebras vuelven a reconocerse por complementariedad y se rehace la doble hélice. Es un proceso reversible, a diferencia de la desnaturalización de la mayoría de las proteínas, y es el fundamento de la PCR y de las técnicas de sondas de ADN.

Se llama temperatura de fusión a aquella a la que se ha desnaturalizado la mitad del ADN. Es tanto más alta cuanto mayor es la proporción de guanina y citosina, porque ese par se sostiene con tres puentes de hidrógeno y no con dos.

$\textbf{c) Elija dos polisacáridos de la siguiente lista: almidón, glucógeno, celulosa o quitina, y compárelos relacionando su composición química con su función biológica. [0,4 puntos]}$

Se eligen el almidón y la celulosa, que son los dos polisacáridos de la lista formados exclusivamente por glucosa y que, sin embargo, tienen funciones opuestas.

Carácter	Almidón	Celulosa Monómero	$\alpha$-D-glucosa	$\beta$-D-glucosa Enlaces	$\alpha(1\rightarrow4)$ en la cadena y $\alpha(1\rightarrow6)$ en las ramificaciones	$\beta(1\rightarrow4)$ solamente, sin ramificar Estructura	Cadenas helicoidales y ramificadas, que forman gránulos	Cadenas rectas que se unen entre sí por puentes de hidrógeno y forman microfibrillas Función	Reserva energética de la célula vegetal	Estructural: constituye la pared de la célula vegetal

La diferencia entre las dos está en un solo detalle químico, la posición del hidroxilo del carbono 1 del monómero, y de ahí sale todo lo demás. El enlace $\alpha$ obliga a la cadena a curvarse, de modo que el almidón adopta forma de hélice, se empaqueta en gránulos compactos y ofrece muchos extremos libres al ataque de las amilasas: es una molécula pensada para ser movilizada deprisa cuando la célula necesita glucosa.

El enlace $\beta$, en cambio, deja la cadena completamente extendida, y las cadenas paralelas se sueldan unas a otras mediante puentes de hidrógeno hasta formar fibras de gran resistencia mecánica. Esa misma disposición hace que los enlaces queden inaccesibles: los animales no poseemos celulasas y no podemos digerir la celulosa, que atraviesa el tubo digestivo como fibra.

$\textbf{d) Dos cultivos degradan glucosa en ausencia de oxígeno. En uno se obtiene lactato y en otro etanol y }\boldsymbol{\text{CO}_2}\textbf{. Identifique el tipo de fermentación en cada caso y señale una semejanza y una diferencia entre ambas. [0,5 puntos]}$

El cultivo que produce lactato realiza una fermentación láctica, propia de las bacterias lácticas y de la fibra muscular sometida a un esfuerzo intenso:

$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \longrightarrow 2\ \text{CH}_3-\text{CHOH}-\text{COOH} + 2\ \text{ATP}$

El cultivo que produce etanol y dióxido de carbono realiza una fermentación alcohólica, propia de las levaduras del género $\textit{Saccharomyces}$:

$\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \longrightarrow 2\ \text{CH}_3-\text{CH}_2\text{OH} + 2\ \text{CO}_2 + 2\ \text{ATP}$

La semejanza es que las dos son la misma solución a un mismo problema. Ambas empiezan por la glucólisis, que es idéntica en las dos y aporta los únicos dos ATP que se ganan, y ambas terminan reduciendo el ácido pirúvico con el NADH que la glucólisis ha formado. Esa reducción no busca el producto final, sino regenerar el $\text{NAD}^+$: sin oxígeno la cadena respiratoria no puede reoxidarlo, y si no se reoxida la glucólisis se detendría en el sexto paso.

La diferencia es el destino del ácido pirúvico. En la láctica se reduce directamente a ácido láctico, sin perder ningún carbono, de modo que no se desprende dióxido de carbono. En la alcohólica el pirúvico se descarboxila primero a acetaldehído, con desprendimiento de dióxido de carbono, y solo después se reduce a etanol; por eso la masa del pan sube y el vino y la cerveza tienen gas.