Lípidos

Concepto: Constituyen un grupo heterogéneo tanto en composición química como en la función que desempeñan. Siempre presentan C, H y O, y algunos también P y N. Todos los lípidos comparten unas propiedades físicas:

• No son solubles en agua y otros disolventes polares, pero sí son solubles en disolventes orgánicos.
• Presentan un aspecto graso, poseen un brillo característico y son untuosos al tacto.

Los lípidos se clasifican, según posean ácidos grasos o no en su estructura, en saponificables e insaponificables.

Funciones:

• Reserva energética en animales y vegetales: grasas
• De protección: ceras y grasas
• Aislamiento térmico: grasas
• Estructural: fosfolípidos, colesterol.
• Reguladora: hormonas
• Pigmentos fotosintéticos.

Ácidos Grasos: Estructura y Propiedades

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos formados por largas cadenas carbonadas, con un número par de carbonos. Fórmula general: CH₃-(CH₂)_n-COOH

La cadena de carbonos puede ser saturada (solo tiene enlaces simples) o insaturada (uno o varios enlaces dobles).

Cuanto más larga y saturada es la cadena, mayor es también el punto de fusión. Los compuestos totalmente saturados presentan cadenas extendidas que se pueden empaquetar estrechamente estableciendo interacciones de Van der Waals entre los átomos de las cadenas vecinas. Esto hace que a temperatura ambiente los ácidos grasos saturados adquieran una consistencia cérea. Por lo contrario, las cadenas insaturadas muestran angulaciones que no permiten un empaquetamiento tan fuerte como en las saturadas, por lo que las interacciones entre ellas son más débiles y más fáciles de desordenar por efecto de la energía térmica. Por esta razón, su punto de fusión es más bajo y a temperatura ambiente son líquidos oleosos.

Los ácidos grasos poseen una característica muy particular, su carácter anfipático: en la molécula hay una pequeña parte soluble (hidrofílica) llamada cabeza, y una porción larga denominada cola, apolar e insoluble en agua (hidrófoba). Al entrar en contacto con el agua, da lugar a la formación de estructuras esféricas (micelas) o en empalizada, en este caso tanto en monocapas como en bicapas. Esto ha originado la aparición de membranas celulares.

Muchos ácidos grasos pueden ser sintetizados por el propio organismo, pero otros no. Estos últimos se denominan ácidos grasos esenciales y deben ser incorporados a la dieta.

Clasificación de los Lípidos

Lípidos Saponificables

Todos los lípidos saponificables son ésteres formados por un alcohol y ácidos grasos. Por tanto, su hidrólisis produce un alcohol (glicerina) y un ácido carboxílico (graso). Cuando reaccionan con una base alcalina (NaOH) forman jabón (reacción de saponificación). Éster + Álcali = Jabón + Alcohol.

La síntesis de estos lípidos mediante la unión del alcohol y el ácido, con liberación de una molécula de agua, se denomina esterificación: reacciona el grupo carboxilo del ácido graso con un grupo hidroxilo, liberándose una molécula de agua. Los principales lípidos saponificables son los acilglicéridos, las ceras, los fosfolípidos y los esfingolípidos.

A) Acilglicéridos

Se forman al unirse una molécula de glicerina con 1, 2 o 3 ácidos grasos mediante enlaces éster. Si la glicerina se une a 1 ácido graso, se forma un monoacilglicérido, con 2 un diacilglicérido y con 3 un triacilglicérido o triglicérido.

Triacilglicéridos (grasas)

Son moléculas orgánicas abundantes en todos los organismos vivos. Se forman por la esterificación de 3 ácidos grasos con la glicerina. Son moléculas apolares, hidrofóbicas e insolubles en agua. Los triglicéridos se clasifican atendiendo al estado que presentan a temperatura ambiente. Los sólidos se denominan sebos, y están formados por ácidos grasos saturados. Los líquidos se llaman aceites y están formados por ácidos grasos insaturados y saturados. Las grasas sólidas poseen un punto de fusión superior a 40ºC. En las grasas líquidas el punto de fusión es inferior a 15ºC, y en las semisólidas (mantequilla) se encuentra en un punto intermedio. Funciones:

• Reserva energética: Las grasas son las moléculas que generan más cantidad de energía. Las grasas constituyen la reserva energética de los organismos, sobre todo en los animales.
• Aislamiento térmico: Conducen mal el calor. Se depositan bajo la piel de los animales de sangre caliente y evitan las pérdidas de calor.
• Protección: Son buenos amortiguadores mecánicos. Absorben la energía de los golpes, por ello, protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.

B) Ceras

Monoésteres de un ácido graso y un monoalcohol de cadena larga. Se trata de moléculas fuertemente hidrofóbicas. Función de protección recubriendo la superficie de órganos vegetales, como impermeabilizante de algunas estructuras tegumentarias de los animales o en los panales construidos por las abejas.

C) Fosfoglicéridos (fosfolípidos)

Son triésteres de glicerina, dos son ácidos grasos y el tercero un ácido ortofosfórico. Su unión con un alcohol origina el fosfoglicérido completo. Poseen una cabeza polar de la que sobresale la parte apolar de los ácidos grasos. Se caracterizan por su comportamiento anfipático. De esta propiedad deriva su función biológica. Todas las membranas celulares, están constituidas por una doble capa fosfolipídica.

D) Esfingolípidos

Son componentes de las membranas celulares y abundan en el tejido nervioso. Están formados por la unión de un alcohol, un ácido graso y una molécula polar. Según la naturaleza de la molécula polar se distinguen dos clases de esfingolípidos:

• Esfingomielinas: abundantes en las vainas de mielina.
• Glucoesfingolípidos: desempeñan un papel fundamental como antígenos celulares.

Lípidos Insaponificables

A) Terpenos

Son polímeros de la molécula de isopreno por lo que también se denominan lípidos isoprenoides. Según el número de isoprenos que componen el terpeno se clasifican en:

• Monoterpenos: contienen dos moléculas de isopreno. Este grupo comprende compuestos volátiles responsables de ciertos aromas vegetales.
• Diterpenos: están formados por la unión de 4 isoprenos. Ej: el fitol, componente de la clorofila.
• Triterpenos: constituidos por 6 moléculas de isopreno. Entre ellos se encuentra el escualeno, precursor del colesterol.
• Tetraterpenos: formados por la unión de 8 moléculas de isopreno. Destacan en este grupo los carotenoides, pigmentos que participan en la fotosíntesis absorbiendo energía lumínica de longitudes de onda distintas a las que absorbe la clorofila. Entre los carotenoides más importantes se encuentran la xantofila, el licopeno y el β-caroteno.
• Politerpenos: están formados por la unión de muchos isoprenos. Ej: caucho.

B) Esteroides

Derivan del esterano. La presencia de diferentes sustituyentes en algunas posiciones y la existencia de dobles enlaces en los anillos originan los distintos tipos de esteroides. El colesterol forma parte de las membranas celulares animales y se encuentra también unido a proteínas en el plasma sanguíneo. El colesterol puede originar otros esteroides, entre los que destacan:

• Algunas hormonas, como las sexuales o los corticoides.
• Ácidos biliares, que provocan la emulsión de las grasas durante los procesos digestivos de estas
• 7-deshidrocolesterol, molécula que se transforma en la vitamina D₃, por la acción de la luz ultravioleta.

C) Prostaglandinas

Se forman por ciclación de ácidos grasos poliinsaturados, como el ácido araquidónico. Sus funciones: estimulan la agregación de las plaquetas, activan las respuestas inflamatorias de los tejidos al iniciar la vasodilatación de los capilares, provocan la subida de la temperatura corporal y controlan el descenso de la presión arterial al favorecer la eliminación de sustancias en el riñón. Intervienen también en la contracción del músculo uterino y en la producción de mucus en el estómago, y regulan la secreción de HCl en este. Además, algunas prostaglandinas llevan a cabo la modulación de ciertas actividades hormonales.