ACTIVIDADES SELECTIVIDAD. LÍPIDOS Y PROTEÍNAS.

LÍPIDOS

Año 2007

1. Escriba la fórmula general de los ácidos grasos (0.5) y explica en qué consiste la esterificación (0.5). Exponga que significa que los ácidos grasos son moléculas anfipáticas (0.5). Indique la diferencia química entre grasas saturadas e insaturadas (0.5).

La fórmula general de los ácidos grasos es CH3-(CH2)n –COOH, con un número par de átomos de carbono y en las que n oscila entre 10 y 22.
La esterificación es una reacción entre un ácido-carboxílico y un alcohol en la que obtiene un éster y agua. Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas porque poseen una zona polar de carácter hidrófilo y otra apolar de carácter hidrófobo.
La diferencia más significativa es que las insaturadas tienen en su cadena carbonada dos o más dobles enlaces y los saturados no tienen dobles enlaces.


2. A la vista de la imagen, conteste a las siguientes cuestiones.

a) Indique de qué biomolécula se trata (0.2) y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2. (0.8)
b) ¿De qué estructura celular forma parte esta molécula? (0.2). Describa dicha estructura. (0.3)
 
a) Es un fosfolípido formado por un grupo fosfato (1) y ácidos grasos (2). El número uno es un grupo fosfato, es la zona polar hidrofílica que siempre se mantiene en contacto con el agua (disoluciones acuosas en las membrana biológica). Y el número dos son los ácidos grasos, que pueden ser saturados (no tiene  doble enlaces) e insaturados (poseen doble enlace), estos son hidrófobos  ya que son apolares.

b) Forma parte de la membrana biológica. Está formada por micelas y bicapas que a su vez están formadas por fosfolípidos. Los grupos hidrofílicos siempre están en contacto con el agua e interactúan con ellas, sin embargo, los grupos apolares (hidrófobos) siempre se encuentran en el interior para evitar el contacto con el agua.

AÑO 2008

1. Las plantas utilizan como reserva energética los  polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan como principal reserva de energía las grasas. Exponga la ventaja que supone para los animales el hecho de tener abundantes reservas de grasas y escasas reservas de polisacáridos. Razone la respuesta. (1)

Para una misma cantidad de polisacáridos y grasa, estas últimas, al quemarse, liberan casi el doble de energía que las primeras que he nombrado, por lo tanto los animales podrán guardar mayor cantidad de energía que las plantas porque a igualdad de volumen de ambos las grasas poseen mayor valor energético. Además que los animales ejercen  movimiento más complejos que los vegetales por lo tanto necesitan mayor cantidad de energía.

2. Explique la composición y estructura de los triacilglicéridos y de los fosfolípidos e indique el nombre de los enlaces que se establecen entre sus componentes (1). Explique por qué son lípidos saponificables (0.5). Indique qué propiedad de los fosfolípidos les permite formar la estructura básica de las membranas celulares (0.5).

-Triacilglicéridos, son las grasas más abundantes, pueden tener tres ácidos grasos iguales o distintos. La mayoría tiene una variedad compleja.
-Fosfolípidos, son lípidos saponificables que también se denominan fosfoglicéridos y son los principales componentes de las membranas biológicas. Químicamente están compuestos por glicerina esterificada en el carbono 3 con un grupo fosfato.
Son lípidos saponificables porque contienen en su molécula ácidos grasos y están esterificados.
La propiedad de los fosfolípidos para formar la estructura básica de las membranas es el carácter anfipático, posee dos zonas una polar (hidrófila) y una apolar (hidrófoba).

3. En las plantas predominan los ácidos grasos insaturados mientras que en los animales homoetermos (de sangre caliente) predominan los ácidos saturados. Justifique razonadamente esta afirmación (1).

Los ácidos grasos insaturados son aquellos que presentan enlaces dobles entre sus carbonos y los saturados son los que presentan enlaces simples. Las plantas utilizan los ácidos grasos insaturados porque su punto de fusión es más bajo facilitando así que estén en estado líquido y que su almacenamiento en forma de gotas en el citoplasma celular principalmente en frutos y semillas.
Los animales almacenan ácidos grasos saturado sobre todo en el tejido adiposo (adipocitos) formando, por ejemplo tocino o manteca, estos tienen un punto de fusión más elevado que los animales homeotermos, por eso son capaces de vencerlo para utilizarlos como fuente de energía gracias a su calor corporal, cosa que las plantas no disponen.

4. Indique qué son los lípidos (0.4). Nombre dos ejemplos de lípidos y cite una función de cada uno de ellos que desempeñen en los seres vivos (1). Explique el carácter anfipático de los ácidos grasos (0.6).

Los lípidos pertenecen a un grupo de sustancias químicas muy heterogéneo. Químicamente están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno y se suele encontrar junto a fósforo y azufre. Algunas de sus propiedades físicas son la escasa solubilidad en agua y la solubilidad en disoluciones apolares. Unas de sus funciones más característica es la energética y estructural. Dos ejemplos de lípidos:
-Lecitina, componente fundamental de la vaina de mielina de las membranas mitocondriales.
-Palmítico, presente en grasas animales y por ellos su principal función es la de reserva energética.
El carácter anfipático se refiere a que los ácidos graos poseen dos zonas: una de ellas polar, que contiene el grupo carboxilo (-CCOH) y es hidrófila; sin embargo, la otra zona es apolar, que contiene la cadena carbonada (alifática) y es hidrófoba.



PROTEÍNAS

Año 2005

1. Defina la estructura primaria de una proteína (0.5), indique el enlace que la caracteriza (0.25) y los grupos químicos que participan en este enlace (0.25). ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? (0.5) ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas? (0.5)

La estructura primaria es la estructura más sencilla y más importante, porque determina al resto de las estructuras proteicas con niveles superiores de organización, con una disposición en zigzag. El enlace que posee es un peptídico. Los grupos que participan en este enlace son un grupo carboxílico de un aminoácido y un grupo amino de otro.
La desnaturalización consiste en la rotura de los enlaces que mantiene el estado nativo de la molécula. Puede provocarse por cambios en pH o temperatura y provocan que pierda su función biológica.
El orgánulo encargado de esas funciones se encuentra en los ribosomas posicionados en el retículo endoplasmático rugoso.

2. Explique razonadamente la probable actuación de los ‘’moldeadores’’ sobre las α-queratinas capilares (1).

La α-queratina es una proteína presente en la piel de los mamíferos y en sus derivados como uñas y pelos, siendo responsable en gran medida de los rizos naturales del cabello. Los “moldeados” son tratamientos capilares que modifican el aspecto natural del cabello haciendo desaparecer rizos naturales y provocando la aparición de otros supuestamente más estéticos. Los moldeados actúan desnaturalizando las α-queratinas, es decir, rompe los enlaces que hacen que la molécula mantenga su estado nativo. Esto ocurre por el aumento de temperatura que se produce.

3. Cite cuatro de las funciones más relevantes de las proteínas (0.4) y explique dos de ellas (1.2), ilustrando cada explicación con un ejemplo (0.4).

-Función de reserva.
-Función protectora o defensiva.
-Función de transporte. Algunas proteínas se unen y transportan sustancias a través de un medio acuoso o a través de las membranas celulares. Ejemplos: Lipoproteínas (transportan lípidos), hemoglobina (pigmento que da color a la sangre a los vertebrados y transporta el oxígeno desde el aparato respiratorio hasta el resto del organismo)….
-Función estructural. Sobre todo las fibrosas, realizan esta función proporcionando soporte mecánico a las células animales y vegetales. Se pueden encontrar en células y tejidos. En células se encuentran las glucoproteínas; pero son más importantes el colágeno y la queratina que forman parte de los tejidos y proporcionan resistencia mecánica.

4. Explique en qué consiste la desnaturalización proteica (0.6). Indique qué tipos de enlaces se conservan y cuáles se ven afectados (0.7). ¿Qué factores provocan la desnaturalización? (0.7).

La desnaturalización proteica es la rotura de los enlaces que mantienen el estado nativo de la molecular perdiéndose casi todas las estructuras conservando la primaria. Además pierden su actividad biológica y sus propiedades.
Los enlaces que se conservan son los peptídicos y los que se ven afectados son los puentes de hidrógeno, los puentes de disulfuro, fuerzas de Van der Waals y las atracciones electrostáticas.
Los factores que provocan esto son el cambio en el pH o en la temperatura.

AÑO 2006

1. Describa las estructuras terciaria y cuaternaria de las proteínas indicando los enlaces y las fuerzas que las estabilizan (2).

*Estructura terciaria, se refiere al modo en que la proteína nativa esta plegada en el espacio. Es estable gracias a las uniones que se producen entre los radicales de los diferentes aminoácidos, estas uniones pueden ser:
-Enlaces de hidrógeno (entre grupos peptídicos).
-Atracciones electrostáticas (entre grupos de carga opuesta).
-Atracciones hidrofóbicas (fuerzas de Van der Waals)
-Puentes disulfuro (entre restos de cisteína).
Esta estructura está formada por varios dominios. La estructura de la cadena polipeptídica dentro de un dominio es independiente. Pueden presentar α-hélice y β-plegada. Además, los dominios se unen entre sí, y gracias a la porción proteica que les une son muy estables.
*Estructura cuaternaria, es la estructura que poseen las proteínas fibrosas y globulares. Está formada por dos o más cadenas polipeptídicas (dominadas subunidad, monómero o protómero), estas pueden ser iguales o no. Para que la proteína sea funcional hace falta que los protómeros estén unidos y en general lo suelen hacer a través de uniones débiles como enlaces de hidrógeno, fuerza de Van der Waals y puente disulfuro. Un ejemplo es el colágeno y otro es la hemoglobina.

2. Al añadir ácido a una disolución de cloruro sódico se produce un gran descenso en el valor del pH. Sin embargo, si se añade la misma cantidad de ácido al plasma sanguíneo apenas cambia el pH. Proponga una explicación para este hecho (1).

En el primer caso no hay ningún sistema tampón por lo tanto el descenso del pH es razonable ya que no se puede amortiguar, pero en el caso 2 al haber implicado los aminoácidos (en el plasma sanguíneo) se produce una amortiguación gracias al carácter anfótero que hace que el pH no varíe demasiado.

3. Defina la estructura primaria de una proteína (0.5), represente el enlace que la caracteriza indicando los grupos químicos que participan en el mismo (0.5). ¿Qué se entiende por desnaturalización de una proteína? (0.5) ¿Qué orgánulos están implicados en la síntesis y empaquetamiento de las proteínas? (0.5).

La estructura primaria es la estructura más sencilla y más importante, porque determina al resto de las estructuras proteicas con niveles superiores de organización, con una disposición en zigzag. El enlace que posee es un peptídico. Los grupos que participan en este enlace son un grupo carboxílico de un aminoácido y un grupo amino de otro.
La desnaturalización consiste en la rotura de los enlaces que mantiene el estado nativo de la molécula. Puede provocarse por cambios en pH o temperatura y provocan que pierda su función biológica.
El orgánulo encargado de esas funciones se encuentra en los ribosomas posicionados en el retículo endoplasmático rugoso.

4. A la vista de la imagen adjunta, responda las siguientes cuestiones.

a. ¿Qué tipo de biomolécula están representadas en la primera parte de la ecuación? (0.1). ¿Cuáles son sus principales características? (0.4). ¿Qué representa R1 y R2? (0.1). ¿Qué nombre recibe el enlace que se produce? (0.2). Indique la procedencia de los átomos de hidrógeno y de oxígeno de la molécula de agua que se libera en la reacción (0.2).

b. ¿Qué nombre recibe la molécula resultante en el esquema? (0.1) ¿Qué orgánulo está implicado en la formación de este enlace? (0.2). ¿Qué nombre reciben las moléculas formadas por gran cantidades de monómeros unidos por enlaces de este tipo? (0.1). Enumere tres de sus funciones (0.6).

a. Está representado dos aminoácidos, son un compuesto sencillo que al unirse entre sí forman proteínas. Químicamente están formados  por un grupo carboxilo (-COOH), un grupo amino (-NH2) y un grupo R. Todos unidos covalentemente a u carbono α. R1 y R2 representan el grupo radical que se une al resto del compuesto. Se produce un enlace peptídico. La procedencia de los átomos de hidrógeno y de oxígeno es del grupo carboxílico de un aminoácido pierde un -OH y del grupo amino del otro aminoácido pierde un –H.

b. La molécula resultante es un dipéptido. El orgánulo que está implicado es el ribosoma que se encuentra en el retículo endoplasmático rugoso o en el citoplasma. Las moléculas formadas por un gran número de monómeros se llama polipéptidos y se unen por enlaces tipo peptídico. Tres funciones:
-Función hormonal, oxitocina (regula contracciones del útero) o la insulina y glucagón (regulan nivel de azúcar en sangre)
-Función transportadora, glutatión
-Función antibiótica, valinomicina