Ejercicio resuelto de Lípidos · Biología · País Vasco · 2021

Opción 5A (2.5 puntos)
La figura muestra esquemáticamente las estructuras de un tipo de biomolécula.

a) (1.0 punto) Identifica qué tipos de biomoléculas son A, B, C y D. ¿Serán solubles o insolubles en agua? Justifica la respuesta.
b) (1.0 punto) Explica brevemente qué funciones realizan estas biomoléculas en las células.
c) (0.5 puntos) Indica qué tipos de enlaces químicos poseen las moléculas señaladas con las letras (C) y (D).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{(1.0}}\mathbf{\text{punto)}}\mathbf{\text{Identifica}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{biomol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{A,}}\mathbf{\text{B,}}\mathbf{\text{C}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{D.}}\mathbf{\text{¿Ser}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{solubles}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{insolubles}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{agua?}}\mathbf{\text{Justifica}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{respuesta.}}$

Las cuatro son lípidos, y se distinguen por su esqueleto.

La molécula A tiene cuatro anillos condensados —el núcleo del esterano— con un hidroxilo en un extremo: es un esteroide, concretamente el estradiol, una hormona sexual. Es un lípido insaponificable, porque no contiene ácidos grasos.

La molécula B es una cadena hidrocarbonada larga con un doble enlace y un grupo carboxilo en un extremo: es un ácido graso insaturado.

La molécula C es una glicerina esterificada con tres ácidos grasos —uno saturado, uno monoinsaturado y uno poliinsaturado—: es un triacilglicérido o grasa neutra.

La molécula D es una glicerina esterificada con dos ácidos grasos, un grupo fosfato y un aminoalcohol: es un fosfolípido, concretamente una fosfatidiletanolamina.

En cuanto a la solubilidad, las cuatro son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos, porque en todas ellas predominan las cadenas hidrocarbonadas apolares, que no pueden establecer puentes de hidrógeno con el agua.

Conviene, sin embargo, matizar. Las moléculas B y D son anfipáticas: tienen una zona polar —el carboxilo en B, y el fosfato con el aminoalcohol en D— junto a las colas apolares. Por eso, más que disolverse, se organizan espontáneamente en agua formando micelas, en el caso del ácido graso, o bicapas, en el caso del fosfolípido. Las moléculas C y D son saponificables; A y B no lo son en el sentido de dar jabones, aunque el ácido graso libre sí puede formarlos.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{(1.0}}\mathbf{\text{punto)}}\mathbf{\text{Explica}}\mathbf{\text{brevemente}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{realizan}}\mathbf{\text{estas}}\mathbf{\text{biomol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas.}}$

Molécula	Función A. Esteroide	Reguladora u hormonal: el estradiol controla el desarrollo de los caracteres sexuales femeninos y el ciclo menstrual. Otros esteroides, como el colesterol, son estructurales B. Ácido graso	Energética: se degrada por $\beta$-oxidación y rinde unas 9 kcal por gramo. Es además el sillar con el que se construyen los demás lípidos saponificables C. Triacilglicérido	Reserva energética a largo plazo en el tejido adiposo y en las semillas; sirve además de aislante térmico y de protección mecánica de los órganos D. Fosfolípido	Estructural: es el componente fundamental de todas las membranas biológicas, donde forma la bicapa

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{(0.5}}\mathbf{\text{puntos)}}\mathbf{\text{Indica}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{enlaces}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{micos}}\mathbf{\text{poseen}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{aladas}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{letras}}\mathbf{\text{(C)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{(D).}}$

En la molécula C, el triacilglicérido, los enlaces son tres enlaces éster, formados por condensación entre cada uno de los tres grupos hidroxilo de la glicerina y el grupo carboxilo de un ácido graso, con pérdida de una molécula de agua en cada unión.

En la molécula D, el fosfolípido, hay dos enlaces éster entre la glicerina y los dos ácidos grasos, y además un enlace éster fosfórico entre el tercer hidroxilo de la glicerina y el ácido fosfórico, y otro entre ese mismo fosfato y la etanolamina.

Que los enlaces sean de tipo éster es justamente lo que hace saponificables a ambas moléculas: en medio alcalino se hidrolizan y liberan las sales de los ácidos grasos, es decir, jabones. La molécula A, sin enlaces éster, no puede saponificarse.