LÍPIDOS

Compuestos orgánicos formados por C, H y O mayoritariamente y ocasionalmente N, P y S. Con características químicas diversas, pero propiedades físicas comunes: Insolubles en agua y otros disolventes polares y solubles en disolventes orgánicos no polares (éter, benceno, cloroformo, acetona, alcohol). Dada la diversidad de características químicas, su clasificación también lo es: puede hacerse atendiendo a criterios de saponificación, por simples o complejos o resaltando su importancia biológica.

Clasificación

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

• Simples:
  • Acilglicéridos o grasas (Aceites – Manteca – Sebos)
  • Céridos
• Complejos:
  • Fosfolípidos (Fosfoglicéridos – Fosfoesfingolípidos)
  • Glucolípidos (Cerebrósidos – Gangliósidos)

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES Terpenos, Esteroides, Postaglandinas

ÁCIDOS GRASOS

Son ácidos carboxílicos de cadena larga, suelen tener número par de carbonos (14 a 22), los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos. Su último átomo constituye un grupo carboxilo –COOH.

Los ácidos grasos son saturados cuando poseen enlaces simples entre los átomos de carbono, son flexibles y sólidos a temperatura ambiente. Unidos los carbonos a hidrógenos.

Los Insaturados o poliinsaturados si en la cadena hay dobles o triples enlaces, rígidos a nivel del doble enlace siendo líquidos aceitosos.

Propiedades físicas.

Solubilidad. Son moléculas bipolares o anfipáticas (del griego amphi, doble). La cabeza de la molécula es polar o iónica y, por tanto, hidrófila (-COOH). La cadena es apolar o hidrófoba (grupos -CH₂– y -CH₃ terminal).

Punto de fusión. En los saturados, el punto de fusión aumenta debido al número de carbonos, mostrando tendencia a establecer enlaces de Van der Waals entre las cadenas carbonadas. Los Insaturados tienen menos interacciones de este tipo debido al codo de su cadena.

Propiedades químicas

Esterificación. El ácido graso se une a un alcohol por enlace covalente formando un éster y liberando una molécula de agua.
Ácido + alcohol ——- éster + agua
Ac. Laurico + metanol — Laurato de metilo
CH₃-(CH₂)₁₀-COOH + CH₂OH ——CH₃-(CH₂)1₀ – COO- CH₂ + H₂O

Saponificación. Reaccionan ácido con base dando sal de ácido graso o jabón liberando agua. El aporte de jabones favorece la solubilidad y formación de micelas de ácidos grasos.
Ac. graso + base —– Jabón + agua

Autooxidación
Ac. graso insat + O2 —Aldehído de cadena corta. La autooxidación o enranciamiento de los ácidos grasos insaturados se debe a la reacción de los dobles enlaces con moléculas de oxígeno. El doble enlace se rompe y la molécula se escinde dando aldehídos. La vitamina E, evita la autooxidación de lípidos como la vitamina A, lípidos de membrana, grasas etc. En aceite de oliva refinado se pierde la vitamina E, ya que este es extraído mediante disolvente orgánico, proceso que requiere un tratamiento posterior de eliminación de impurezas con pérdida de esta vitamina, y se enrancia fácilmente. El aceite de oliva virgen extraído por presión en frío de las olivas es portador de la suficiente vitamina E para evitar su autooxidación. La mezcla de aceite refinado con virgen se llama aceite puro de oliva.

ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES:

Linoleico C1⁸: 2^9,12 Omega 6
Linolénico C¹⁸:3^9,12,15 Omega 3
Araquidónico C²⁰:4^5,8,11,14 Omega 6

Los ácidos grasos esenciales son precursores de las prostaglandinas, los tromboxanos y las prostaciclinas, de acción reguladora similar a la de las hormonas. Se encuentran en pescado azul, aceites vegetales (girasol, oliva, cardo, maíz, soja)

ÁCIDOS GRASOS OMEGA

Se restan el número de enlaces de carbono menos el número del carbono del último doble enlace

Acido linolénico C¹⁸:3^9,12,15 18-15: Omega 3

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS (sólidos)

Ej. Palmítico (16 CH3) Esteárico (18) Araquidónico (20)

ÁCIDO GRASO NO ESENCIAL

Ac. Oleico C18 : 1⁹ En el aceite de oliva

Lípidos saponificables Simples u hololípidos

1) Acilglicéridos, grasas simples o neutras

Lípidos simples formados por glicerol esterificado por 1, 2, 3 moléculas de ácidos grasos (monoacilglicérido, diacilglicérido o triacilglicérido)

Triglicéridos – triacilgliceroles

Resultan de la unión de 3 ácidos grasos a una molécula de glicerina y es la forma de guardar energía.

Clasificación.

Atendiendo a la temperatura de fusión:

A) Aceites. Se forman si 2 ó 3 ácidos grasos son Insaturados. Líquida a temperatura ambiente en las plantas oleaginosas: el fruto del olivo rico en ácido oleico (monoinsaturado), semillas del girasol, maíz, soja etc. ricos en poliinsaturados como linoleico, algunas plantas que viven en aguas frías contienen linolénico y eicosapentanoico, que también se acumulan en las grasas de pescados azules que se alimentan de ellas como el salmón.

B) Mantecas. Grasas semisólidas a temperatura ambiente. La fluidez de esta depende de su contenido en ácidos Insaturados y esto último relacionado a la alimentación. Los animales que son alimentados con grasas insaturadas, generan grasas más fluidas y de mayor aprecio en alimentación. (Sería el caso de un cerdo alimentado con bellotas)

C) Sebos. Son grasas sólidas a temperatura ambiente, como las de cabra o buey. Están formadas por ácidos grasos saturados y cadena larga.

2) Céridos

Son ésteres de un ácido graso de cadena larga. Unión de ácidos grasos y alcoholes de cadena larga. Sólidos a temperatura ambiente, poseen sus dos extremos hidrófobos, lo que determina su función impermeabilizar y proteger.

Entre las más conocidas se encuentran la de abeja (ésteres del ácido palmítico con alcoholes de cadena larga), la lanolina (grasa de lana de oveja), el aceite de espermaceti (producido por el cachalote) y la cera de carnauba (extraído de una palmera de Brasil). En general en los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pelo, plumas y exoesqueleto de insectos. En los vegetales forman películas que recubren hojas, flores y frutos.

Grupos hidrófilos: pueden ionizarse: liberan hidrogeniones. Extremo ácido, carboxilo

Grupos hidrofóbicos: están saturados. Molécula con enlaces covalentes. Ácido graso

Lípidos saponificables Complejos o heterolípidos

Ésteres formados por un alcohol + Ac. Graso + otra molécula — Mantiene las características de los lípidos y en contacto con el agua forman bicapas lipídicas.

FOSFOLÍPIDOS

Lípidos complejos que presentan un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes en la membrana citoplasmática. Poseen comportamiento anfipático ya que presentan una zona polar formada por un grupo fosfato unido a un alcohol o aminoalcohol y una zona lipófila en la que aparecen dos ácidos grasos. Este comportamiento anfipático les permite formar bicapas lipídicas, estructura básica de las membranas celulares.

Se dividen en:

• Fosfoesfingolípidos. Éster formado: Ácido graso + aminoalcohol de cadena larga (esfingosina) + Ac. fosfórico + un aminoalcohol (ej. Colina) Se originan las esfingomielinas muy abundantes en el tejido nervioso, donde forman parte de las vainas de mielina.
• Fosfoglicéridos Éster formado: Glicerina + 2 Ac. Grasos (sat. + insat.) + grupo alcohol + Ac. Fosfórico (cuyo –OH se une a una parte polar) Abundan en lecitina, cefalina. Ej: fosfatidilglicerina

GLUCOLÍPIDOS O GLUCOESFINGOLÍPIDOS.

Resultan de la unión de 1 esfingosina + ácido graso + glúcido
Se encuentran en las membranas plasmáticas de las células en su cara externa. Se dividen en:

• Cerebrósidos Los más simples y sólo tienen un monosacárido (glucosa o galactosa) unida a la ceramida. De 1 a 15 monocéridos.
• Gangliósidos Los más complejos que poseen un oligosacárido unido a la ceramida. Estas moléculas forman parte de las membranas celulares y especialmente de la plasmática, donde se intercalan con los fosfolípidos. Receptores de neurotransmisores.

Lípidos insaponificables

Derivados de los ácidos grasos. No forman parte de las reservas energéticas.

PROSTAGLANDINAS

Lípidos cuya molécula básica es el prostanoato. Se sintetizan a partir de ácidos grasos insaturados que forman parte de los fosfolípidos de las membranas celulares. Sus funciones son de sensibilidad en los receptores del dolor, regulan la coagulación de la sangre. Glándulas suprarrenales, genitales masculinas y femeninas.

ESTEROIDES

Son lípidos que derivan del ciclopentano o gonano (antiguamente esterano) por hidrofenantreno. Su estructura la forman cuatro anillos de carbono (A, B, C y D). Los esteroides se diferencian entre sí por el número y localización de sustituyentes. Los esteroides más característicos son:

• Esteroles. Esteroides que poseen un grupo hidroxilo unido al C3 y una cadena alifática en el C17. Los principales son:
  • Colesterol es el de mayor interés biológico. Forma parte de las membranas biológicas a las que confiere resistencia. Precursor de casi todos los demás esteroides.
  • El grupo de la vitamina D o calciferol, imprescindible en la absorción intestinal del calcio y su metabolización.
• Ácidos biliares. Derivan de los ácidos cólico, desoxicólico y quenodesoxicólico, cuyas sales emulsionan las grasas por lo que favorecen su digestión y absorción intestinal.
• Hormonas esteroideas.
  • Suprarrenales: que estimulan la síntesis del glucógeno y la degradación de grasas y proteínas (cortisol) y las que regulan la excreción de agua y sales minerales por las nefronas del riñón (aldosterona).
  • Sexuales masculinas y femeninas (andrógenos como la testosterona, estrógenos y progesterona) que controla la maduración sexual, comportamiento y capacidad reproductora.

TERPENOS O ISOPRENOIDES

Están formados por polimerización del isopreno. (2-metil-1,3-butadieno) Derivados de alcohol de cadena corta. Son volátiles. Eucalipto, eucaliptol, geraniol. Son moléculas muy abundantes en los vegetales y su clasificación se determina por el número de isoprenos que contienen.

• Monoterpenos: (dos isoprenos) los aceites esenciales de muchas plantas, a las que dan su olor sabor característicos: mentol, geraniol, limoneno, pineno, alcanfor etc.
• Diterpenos: (cuatro isoprenos) fitol que forma parte de la clorofila y ser precursor de la vitamina A. Las vitaminas A, E y K también.
• Tetraterpenos: (ocho isoprenos) las xantofilas y carotenos, pigmentos vegetales amarillo y anaranjado respectivamente. Dan color a los frutos, raíces (zanahoria) flores etc. En la fotosíntesis absorben energía luminosa de longitudes de onda distinta a las que capta la clorofila. El caroteno es precursor de la vitamina A.
• Politerpenos: (muchos isoprenos) el caucho, obtenido del Hevea Brasiliensis, que contiene varios miles de isoprenos. Se usa en la fabricación de objetos de goma.

Funciones de los lípidos

• Reserva. Principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 Kcal en reacciones metabólicas de oxidación, mientras que los prótidos y glúcidos solo producen 4,1 Kcal/gr. La oxidación de los ácidos grasos en las mitocondrias produce una gran cantidad de energía. Los ácidos grasos y grasas (Acilglicéridos) constituyen la función de reserva principal.
• Estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Fosfolípidos. En los órganos recubren estructuras y dan consistencia, como cera, cabello. Otros con función térmica, como los acilglicéridos, que se almacenan en tejidos adiposos de animales de clima frío. Protegen mecánicamente, como ocurre en los tejidos adiposos de la planta del pie y palma de la mano del hombre. La función estructural está encargada a Glucolípidos, Céridos, Esteroles, Acilglicéridos y Fosfolípidos.
• Transportadora. El transporte de lípidos, desde el intestino hasta el lugar de utilización o al tejido adiposo (almacenaje), se realiza mediante la emulsión de los lípidos por los ácidos biliares y los proteolípidos, asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa.
• Biocatalizadora. Favorecen las reacciones químicas. Hormonas esteroides, Vitaminas lipídicas y prostaglandinas.