Lípidos y Glúcidos

Fosfolípidos

Definición de fosfolípidos: Los fosfolípidos son lípidos saponificables complejos, formados por la unión de glicerina a dos ácidos grasos mediante enlaces éster y un ácido fosfórico unido a un aminoalcohol.

Componentes moleculares: Glicerina, dos ácidos grasos, ácido fosfórico y un aminoalcohol.

Propiedades respecto al agua: Los fosfolípidos son anfipáticos, lo que significa que tienen una parte polar (la cabeza) y otra apolar (las colas).

Implicaciones biológicas: Esta característica les permite una gran fluidez, además de formar bicapas lipídicas en medios acuosos, lo cual es esencial para la estructura de las membranas celulares.

Reservas Energéticas en Plantas y Animales

Las plantas utilizan como reserva energética los polisacáridos y las grasas, mientras que los animales utilizan principalmente las grasas.

Ventajas de las reservas de grasas en animales:

• Menor densidad: La densidad de las grasas es menor que la de los polisacáridos, lo que favorece la movilidad.
• Mayor rendimiento energético: Las grasas tienen un mayor rendimiento energético que los polisacáridos a igualdad de volumen.
• Aislamiento térmico: Las grasas actúan como aislante térmico mejor que los polisacáridos.

Ácidos Grasos en Plantas y Animales Homeotermos

En las plantas predominan los ácidos grasos insaturados, mientras que en los animales homeotermos (de sangre caliente) predominan los ácidos grasos saturados.

Justificación:

• Los ácidos grasos insaturados son líquidos a temperatura ambiente, lo que facilita su movilización en las plantas.
• Los ácidos grasos saturados (sebos) son sólidos a temperatura ambiente, lo que permite a los animales homeotermos utilizarlos como aislante térmico.

Análisis de una Biomolécula Orgánica

Si una biomolécula orgánica es insoluble en agua y no hidrolizable, y un análisis posterior indica que contiene cuatro anillos cíclicos, se trataría de un esteroide.

Ácidos Grasos, Esterificación y Saponificación

Definición de ácido graso: Molécula constituida por una cadena hidrocarbonada larga, de tipo alifático, con un grupo carboxilo en uno de sus extremos.

Reacciones:

• Esterificación: Un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberando una molécula de agua.
• Saponificación: Los ácidos grasos reaccionan con álcalis o bases, dando lugar a una sal de ácido graso (jabón).

Funciones de las grasas: Reserva energética, estructural, biocatalizadora, transportadora, aislante térmico, protección.

Lípidos, Glúcidos y Membranas Celulares

Los lípidos atraviesan fácilmente las membranas celulares porque son apolares, al igual que la bicapa lipídica que compone las membranas. Los glúcidos, al ser polares, no las atraviesan con tanta facilidad.

Ácidos Grasos: Fórmula General, Esterificación y Anfipatía

Fórmula general: CH3-(CH2)n-COOH

Esterificación: Reacción entre un ácido graso y un alcohol, formando un éster y liberando agua.

Anfipatía: Los ácidos grasos tienen una cabeza polar (hidrofílica) y una cola apolar (hidrofóbica).

Diferencia entre grasas saturadas e insaturadas:

• Saturadas: Sin dobles enlaces, sólidas a temperatura ambiente.
• Insaturadas: Con uno o más dobles enlaces, líquidas a temperatura ambiente.

Tipos de Lípidos y sus Funciones

Lípidos: Biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos.

Ejemplos:

• Fosfolípidos: Componen las membranas celulares.
• Triacilglicéridos: Actúan como reserva de energía.

Carácter anfipático de los ácidos grasos: Cabeza polar que interactúa con el agua y cola apolar que interactúa con otras grasas.

Moléculas Hidrofílicas, Hidrofóbicas y Anfipáticas

• Hidrofílica: Soluble en agua (ejemplo: monosacáridos).
• Hidrofóbica: Insoluble en agua (ejemplo: ácidos grasos).
• Anfipática: Tiene una región hidrofílica y otra hidrofóbica (ejemplo: fosfolípidos).

Comportamiento de moléculas anfipáticas:

• En soluciones acuosas: Forman bicapas o micelas con las regiones hidrofílicas hacia el agua y las hidrofóbicas alejadas del agua.
• En membranas biológicas: Forman la estructura básica de las membranas gracias a su anfipatía.

Lípidos Saponificables e Insaponificables

Diferencias:

• Saponificables: Contienen ácidos grasos y pueden formar jabones (ejemplo: triglicéridos).
• Insaponificables: No contienen ácidos grasos ni forman jabones (ejemplo: esteroides).

Ejemplos:

• Saponificable: Fosfolípidos (función estructural en membranas).
• Insaponificable: Colesterol (regula la fluidez de la membrana).

Saponificación

La saponificación es la hidrólisis alcalina de triacilglicéridos con una base fuerte (NaOH), liberando ácidos grasos que forman jabones. Los jabones, al ser anfipáticos, forman micelas y espuma.

Esteroides

Definición: Derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno, con tres anillos de ciclohexano unidos a un ciclopentano.

Ejemplos: Colesterol, hormonas sexuales, vitamina D.

Funciones biológicas:

• El colesterol actúa como precursor de hormonas sexuales.
• La vitamina D regula el metabolismo del calcio y el fósforo.

Composición Química y Función de Biomoléculas

• Monosacáridos: Polialcoholes con un grupo carbonilo. Función: unidades estructurales de carbohidratos, intermediarios metabólicos.
• Polisacáridos: Polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. Función: reserva energética (almidón, glucógeno), estructural (celulosa).
• Triacilglicéridos: Triésteres de glicerina y ácidos grasos. Función: reserva energética, aislamiento, protección.
• Esteroides: Lípidos insaponificables con estructura cíclica. Función: componentes de membranas, hormonal, vitamínica.

Puntos de Fusión de Ácidos Grasos

El ácido esteárico (saturado) tiene un punto de fusión mayor que el ácido oleico (insaturado) debido a la presencia de dobles enlaces en el ácido oleico, que disminuyen la atracción entre las cadenas.

Triacilglicéridos y Jabones

Triacilglicérido: Lípido formado por glicerina y tres ácidos grasos unidos por enlaces éster.

Funciones: Reserva energética en animales, aislamiento térmico, amortiguación mecánica.

Obtención de jabón: Hidrólisis de los enlaces éster de los triacilglicéridos con hidróxido sódico o potásico, produciendo sales de ácidos grasos (jabones).

Biomoléculas hidrófobas insaponificables:

• Colesterol: Componente de membranas.
• Esteroides: Precursores de hormonas.

Triacilglicéridos, Fosfolípidos y Lípidos Saponificables e Insaponificables

Triacilglicérido: Éster de glicerina con tres ácidos grasos.

Fosfolípido: Glicerina unida a dos ácidos grasos y un grupo fosfato unido a un aminoalcohol.

Diferencias entre lípidos saponificables e insaponificables: Presencia o ausencia de ácidos grasos y capacidad de formar jabones.

Ejemplos y funciones:

• Saponificables: Acilglicéridos (energética), fosfolípidos (membranas), céridos (protectora).
• Insaponificables: Carotenoides (antioxidantes), esteroides (membranas, hormonas).

Homopolisacáridos: Quitina y Celulosa

Quitina:

• Estructura: Cadenas lineales de N-acetilglucosamina con enlaces β(1→4), organizadas en capas.
• Función: Estructural en exoesqueletos de artrópodos y paredes celulares de hongos.

Celulosa:

• Estructura: Cadenas lineales de glucosa con enlaces β(1→4) giradas y apretadas.
• Función: Estructural en paredes celulares de células vegetales.

Estructura y Función de un Fosfolípido

La figura representa un fosfolípido. La región 1 es la cabeza hidrofílica (polar) y la región 2 es la cola hidrofóbica (apolar), compuesta por ácidos grasos. La diferencia en la forma de las colas se debe a la presencia de un doble enlace (insaturación) en una de ellas. Los fosfolípidos forman membranas celulares gracias a su naturaleza anfipática, que les permite formar bicapas en medio acuoso, con las cabezas polares hacia el agua y las colas apolares hacia el interior.