Ejercicio resuelto de Glúcidos · Biología · País Vasco · 2024

Opción 1B (2,5 puntos)
Los polisacáridos son los carbohidratos químicamente más complejos. En relación con ellos:

a) (0,75 puntos) ¿En qué se diferencian un homopolisacárido y un heteropolisacárido?
¿Cómo se denomina la unidad monomérica de cada uno de ellos? ¿Y cómo se llama el enlace mediante el que se unen estas unidades monoméricas?
b) (1,25 puntos) Indique un homopolisacárido estructural de origen vegetal, y otro de origen animal, y explique brevemente cuáles son las principales analogías y diferencias que se observan entre la estructura y la función de ambas macromoléculas.
c) (0,5 puntos) Indicar dónde se localizan principalmente las moléculas del apartado b en los seres vivos.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos)}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{diferencian}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{homopolisac}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{rido}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{heteropolisac}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{rido?}}\mathbf{\text{¿C}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denomina}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{unidad}}\mathbf{\text{monom}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{rica}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ellos?}}\mathbf{\text{¿Y}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{llama}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{mediante}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{unen}}\mathbf{\text{estas}}\mathbf{\text{unidades}}\mathbf{\text{monom}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{ricas?}}$

La diferencia está en la variedad de monómeros que los componen. Un homopolisacárido está formado por la repetición de un único tipo de monosacárido: es el caso del almidón, el glucógeno y la celulosa, todos ellos cadenas de glucosa. Un heteropolisacárido está formado por dos o más tipos distintos de monosacáridos que se alternan, como ocurre en el peptidoglucano de la pared bacteriana, en las pectinas o en el ácido hialurónico.

En ambos casos la unidad monomérica es el monosacárido; lo que cambia es que en el homopolisacárido siempre se repite el mismo y en el heteropolisacárido se alternan varios.

El enlace que une los monómeros es el enlace O-glucosídico, que se forma entre el carbono anomérico de un monosacárido y un hidroxilo del siguiente, liberando una molécula de agua.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{(1,25}}\mathbf{\text{puntos)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{homopolisac}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{rido}}\mathbf{\text{estructural}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{origen}}\mathbf{\text{vegetal,}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{otro}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{origen}}\mathbf{\text{animal,}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{brevemente}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{son}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{principales}}\mathbf{\text{analog}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{as}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{diferencias}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{observan}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ambas}}\mathbf{\text{macromol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas.}}$

El homopolisacárido estructural de origen vegetal es la celulosa y el de origen animal es la quitina.

En cuanto a las analogías, ambos son homopolisacáridos con función estructural, formados por cadenas largas, lineales y sin ramificar, cuyos monómeros se unen mediante enlaces $\beta (1\to 4)$. Esa configuración $\beta$ obliga a cada monómero a girar ${180}^{\circ }$ respecto del anterior, con lo que la cadena queda extendida y no helicoidal. Las cadenas paralelas se asocian entre sí por numerosos puentes de hidrógeno formando microfibrillas de gran resistencia mecánica, insolubles en agua, y ninguno de los dos puede ser digerido por los enzimas humanos.

En cuanto a las diferencias, el monómero de la celulosa es la $\beta$-D-glucosa, mientras que el de la quitina es la N-acetil-$\beta$-D-glucosamina, un derivado aminado de la glucosa que lleva un grupo acetilamino en el carbono 2. Y su papel biológico es distinto: la celulosa da rigidez a la pared celular vegetal, sosteniendo la planta y limitando la entrada de agua en la célula, mientras que la quitina forma el exoesqueleto de los artrópodos, que además de sostén cumple funciones de protección y de impermeabilización, y la pared celular de los hongos.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}\mathbf{\text{Indicar}}\mathbf{\text{d}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{nde}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{localizan}}\mathbf{\text{principalmente}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{apartado}}\mathbf{\text{b}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{seres}}\mathbf{\text{vivos.}}$

La celulosa se localiza en la pared celular de las células vegetales y de las algas. Es la molécula orgánica más abundante de la biosfera, y se encuentra en estado casi puro en las fibras de algodón y en gran proporción en la madera.

La quitina se localiza en la cutícula o exoesqueleto de los artrópodos —insectos, crustáceos y arácnidos— y en la pared celular de los hongos, donde sustituye a la celulosa.