Composición y Estructura de las Ceras

Las ceras son mezclas complejas de lípidos apolares en las que predominan compuestos que resultan de la unión mediante enlace éster de un ácido graso de cadena larga (de 14 a 36 átomos de carbono) con un alcohol que también presenta una larga cadena alifática (se denominan alcoholes grasos y poseen entre 14 y 30 átomos de carbono). En algunas ceras, el ácido graso esterifica a un esterol (alcohol esteroide). La longitud total de estas moléculas es tan grande que las ceras son sustancias muy apolares, sólidas y con un fuerte carácter hidrófobo. Los vertebrados las usan para proteger e impermeabilizar la piel, el pelo y las plumas. Entre las ceras más conocidas se encuentran la cera de abeja, que forma panales, y la lanolina o grasa de la lana de oveja.

Lípidos Complejos: Glicerolípidos y Esfingolípidos

Se conocen como lípidos complejos porque en su composición intervienen sustancias lipídicas (ácidos grasos) y otros componentes no lipídicos (alcoholes, glúcidos, ácido fosfórico, derivados aminados, etc.) y son los constituyentes de las membranas biológicas. Hay dos clases de lípidos complejos: glicerolípidos (contienen glicerol) y esfingolípidos (contienen esfingosina).

1. Glicerolípidos

Los glicerolípidos poseen dos moléculas de ácidos grasos (saturados o insaturados) unidos mediante enlaces éster a dos grupos alcohol del glicerol (posiciones A y B).

1.1 Gliceroglucolípidos

El tercer grupo alcohol del glicerol forma un enlace 0-glucosídico con un monosacárido. Son lípidos que se encuentran en las membranas de las bacterias y de las células vegetales.

1.2 Glicerofosfolípidos

Se denominan vulgarmente fosfolípidos y se caracterizan porque el tercer grupo de alcohol del glicerol forma un enlace éster con una molécula de ácido ortofosfórico que, a su vez, constituye otro enlace éster con un grupo alcohol de un derivado aminado o de un polialcohol. La molécula resultante de la unión de los dos ácidos grasos con la glicerina y el ácido ortofosfórico recibe el nombre de ácido fosfatídico. La estructura molecular de los diferentes fosfolípidos se puede considerar derivada del ácido fosfatídico, así se obtienen algunos derivados como la fosfatidilcolina. Cuando una molécula de ácido fosfatídico forma un enlace éster con otra de fosfatidilglicerol se obtiene la cardiolipina, que se llama así porque se aisló por primera vez en el músculo cardíaco.

PROPIEDADES:

• Micelas: Las sustancias anfipáticas (fosfolípidos, jabones, etc.) forman micelas cuando se dispersan en un medio acuoso. Cada micela es una minúscula gota lipídica cuyos grupos polares se disponen hacia fuera para interaccionar con el agua. Suelen formar emulsiones que son dispersiones coloidales, como la mayonesa.
• Monocapas: Cuando la concentración es baja, los fosfolípidos interaccionan con la fase acuosa mediante sus regiones polares, mientras que las cadenas apolares son repelidas y proyectadas hacia fuera, en el aire, donde interaccionan con las cadenas alifáticas de sus moléculas vecinas. Esta doble interacción polar-apolar es responsable de que las moléculas de fosfolípidos se extiendan por la superficie del agua y formen una monocapa.
• Bicapas: En ciertas condiciones, cuando aumenta la concentración, los fosfolípidos son capaces de constituir bicapas, mediante el autoensamblaje espontáneo de sus moléculas anfipáticas, que pueden considerarse como dos monocapas superpuestas y unidas por sus regiones hidrofóbicas. Estas bicapas se pliegan sobre sí mismas para formar liposomas, que son vesículas huecas que albergan en su interior una cavidad llena de agua.

1.2 Esfingolípidos

Los esfingolípidos poseen una estructura derivada de la ceramida, una molécula que resulta de la unión, mediante un enlace amida, de una molécula de ácido graso con un aminoalcohol llamado esfingosina. Según cuál sea el sustituyente unido al grupo alcohol de la ceramida, pueden ser de dos clases: esfingoglucolípidos y esfingofosfolípidos.

Esfingoglucolípidos

Constituyen una familia compleja de lípidos que resultan de la unión, mediante un enlace 0-glucosídico, entre el grupo alcohol de la ceramida y un conjunto de monosacáridos, entre los que se encuentran la glucosa, la galactosa, la N-acetilglucosamina, la N-acetilgalactosamina, la fucosa y el ácido siálico. Entre los esfingoglucolípidos destacan dos:

• Gangliósidos: Son los más complejos y tienen unida a la ceramida una cadena oligosacárida ramificada que queda definida por la secuencia de los monosacáridos.
• Cerebrósidos: Son los más simples y, generalmente, tienen unida a la ceramida una molécula de monosacárido mediante enlace B-glucosídico (glucosa y galactosa).

Funciones de los esfingoglucolípidos: no son más que una variedad de los glucoconjugados y desempeñan funciones semejantes a las glucoproteínas de la membrana plasmática. Los esfingoglucolípidos también forman parte de las membranas celulares, especialmente de la membrana plasmática, donde se intercalan entre los fosfolípidos y contribuyen al aumento de la rigidez de la matriz fosfolipídica. Constituyen el glucocálix. La especificidad de las funciones de los esfingoglucolípidos reside en las secuencias diferentes de las cadenas oligosacáridas, que son similares a las ya descritas para las glucoproteínas, y están basadas en la capacidad para actuar como marcadores biológicos y lugares de reconocimiento celular.

Esfingofosfolípidos

Los esfingofosfolípidos resultan de la unión del grupo alcohol de la ceramida, mediante un enlace éster, con una molécula de ácido ortofosfórico que, a su vez, se une mediante otro enlace éster con una molécula de etanolamina o de colina. Se origina de esta manera un grupo de sustancias que reciben el nombre de esfingomielinas y son muy abundantes en el tejido nervioso, donde forman parte de las vainas de mielina que recubren los axones de determinadas neuronas.

Terpenos o Isoprenoides

Los terpenos son un conjunto de sustancias que presentan una gran diversidad, tanto en el aspecto estructural como en las funciones que desempeñan, pero todos ellos responden a la estructura general derivada de la polimerización del isopreno (2-metil-1,3-butadieno). Se clasifican en los siguientes grupos:

• Monoterpenos (C10H14): dos moléculas de isopreno. Ejemplo: Limoneno.
• Diterpenos (C20H26): cuatro unidades isoprenoides. Ejemplos: vitaminas liposolubles A, E y K.
• Triterprenos (C30H38): seis isoprenos. Ejemplo: lanosterol.
• Tetraterprenos (C40H50): ocho isoprenos. Ejemplo: carotenoides.
• Politerprenos (CnHm): miles de isoprenos. Ejemplo: caucho.

VITAMINAS

• A: interviene en la visión, su carencia causa ceguera nocturna.
• D: absorción intestinal del calcio y su posterior metabolización. Su carencia causa raquitismo en los niños y osteomalacia en adultos.
• E: sustancia antioxidante, especialmente de los ácidos grasos esenciales. Su carencia causa esterilidad masculina.
• K: interviene en la síntesis de los factores de coagulación. Su carencia causa hemorragias.

Esteroides

Los esteroides son compuestos policíclicos que derivan del anillo de gonano, cuya estructura está formada por cuatro anillos de carbono unidos, designados como A, B, C y D. Los esteroides se diferencian entre sí por el número y la localización de los sustituyentes (grupos hidroxilo y cadenas alifáticas) en el anillo de gonano, especialmente en las posiciones 3 y 17, y por la presencia de dobles enlaces en los anillos. Destacan los siguientes:

Sales Biliares

Derivan de los ácidos taurocólico y glicocólico y son moléculas anfipáticas, lo que les confiere propiedades detergentes. Emulsionan las grasas y favorecen su digestión y posterior absorción en el intestino.

Esteroles

Se caracterizan por tener un grupo alcohol en el carbono 3, una cadena ramificada en el carbono 17 y un doble enlace entre el carbono 5 y el carbono 6. El colesterol es el de mayor importancia biológica: por un lado, forma parte de las membranas biológicas en las células animales, asociado con los demás lípidos de la bicapa, a la que confiere resistencia y rigidez; por otro, es el precursor de casi todos los demás esteroides.

Hormonas Esteroideas

Incluyen las hormonas de la corteza suprarrenal (sintetizadas a partir del colesterol) entre las que se encuentran los glucocorticoides, como el cortisol, que estimula la síntesis de glucógeno y la degradación de grasas y proteínas, y mineralocorticoides, como la aldosterona, que regula la excreción de agua y sales minerales por las nefronas del riñón.

Lipoproteínas de Baja Densidad (LDL) y Lipoproteínas de Alta Densidad (HDL)

• Las LDL transportan el llamado colesterol «malo» desde el hígado hasta las células de los tejidos, de manera que cuando su concentración en sangre alcanza niveles excesivos, liberan partículas de colesterol y otros lípidos que se depositan en las paredes de las arterias y desencadenan la formación de placas o ateromas.
• Las HDL, por el contrario, transportan el llamado colesterol «bueno» desde los tejidos y los depósitos arteriales hasta el hígado para su transformación y su eliminación, por lo que retiran el exceso de colesterol de la sangre y «limpian» las arterias.