Estructura y funciones de los lípidos

LOS LÍPIDOS

Concepto: Los lípidos son biomoléculas formadas por C, H y O que constituyen un grupo heterogéneo que se caracteriza por ser insoluble en agua y solubles en disolventes orgánicos.

Propiedades físicas:

Son sustancias untuosas al tacto, tienen brillo graso, son menos densas que el agua y malas conductoras del calor.

Clasificación de los lípidos

Los lípidos se clasifican según su estructura molecular en dos grupos:

Lípidos saponificables

Son aquellos que presentan ácidos grasos unidos con enlaces ésteres y por tanto, pueden sufrir la reacción de saponificación. Dentro de ellos se incluyen cuatro tipos:

  • Acilglicéridos
  • Céridos
  • Fosfoglicéridos (fosfolípidos)
  • Esfingolípidos

Lípidos insaponificables

Son aquellos que no presentan ácidos grasos formando parte de su estructura, por tanto no sufren saponificación. Dentro de ellos se incluyen dos tipos:

  • Terpenos
  • Esteroides

Ácidos grasos

Son compuestos químicos formados por una cadena hidrocarbonada larga, lineal, no ramificada, con un número par de átomos de carbono y con un grupo carboxilo en el carbono terminal. En la cadena hidrocarbonada pueden existir enlaces simples y dobles. Cuando el ácido graso solo tiene enlaces simples se dice que es saturado; si posee algún doble enlace se dice que es insaturado. Los ácidos grasos esenciales son insaturados, no los podemos fabricar.

Propiedades físico-químicas de los ácidos grasos

A) Comportamiento anfipático: Los ácidos grasos tienen un comportamiento anfipático, es decir, una parte de la molécula es hidrófoba y otra parte es hidrófila. La zona apolar, insoluble en agua, es la cadena hidrocarbonada y la zona polar, que interacciona con el agua es el grupo carboxilo.

B) Punto de fusión: El punto de fusión depende de que si aumenta el número de átomos de carbono aumenta el punto de fusión, y si aumenta el número de enlaces dobles disminuye el punto de fusión.

C) Reacción de esterificación: es la reacción que se produce cuando los ácidos grasos pueden formar enlaces éster al reaccionar con grupos hidroxilos de otras moléculas.

D) Reacción de saponificación: El ácido graso reacciona con una base fuerte NaOH o KOH y origina las sal del ácido graso correspondiente que se denomina jabón. Son saponificables los ácidos grasos o los lípidos que poseen ácidos grasos en su estructura.

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

Según el tipo de alcohol, estos lípidos se clasifican en: acilglicéridos o grasas, fosfoglicéridos o fosfolípidos, esfingolípidos y céridos o ceras. Saponificable significa que pueden formar jabón.

Acilglicéridos o grasas

Son moléculas formadas por la unión del alcohol glicerina con uno, dos o tres ácidos grasos mediante un enlace éster, liberando una, dos o tres moléculas de agua. Si los tres ácidos grasos son iguales, se llaman grasas simples y se nombran con el prefijo tri- seguido del nombre del ácido graso, terminado en -ina. Ej: tripalmitina o trioleicina. Si los ácidos grasos son distintos, se llaman grasas mixtas. La longitud de la cadena de ácidos grasos y el número de enlaces dobles influyen en el punto de fusión, por lo que las grasas pueden ser:

  • Sólidas: en ellas abundan los ácidos grasos saturados y el punto de fusión es superior a 40ºC, por lo que a temperatura ambiente se encuentran en estado sólido. Ej: margarina, mantequilla, manteca o grasa de la carne.
  • Líquidas: en ellas abundan los ácidos grasos insaturados y el punto de fusión es inferior a 15ºC, por lo que a temperatura ambiente se encuentran en estado líquido. Ej: aceite de oliva.

Los acilglicéridos tienen función de reserva energética (animales y vegetales) ya que generan una gran cantidad de energía. Y función protectora (vegetales). También actúan como amortiguadores mecánicos en algunos órganos y como aislantes térmicos. Por debajo de la piel existe una capa de grasa que actúa como aislante térmico.

Fosfoglicéridos

Los fosfoglicéridos se forman al reaccionar una molécula de glicerina con dos ácidos grasos. Por el C3 se une a un ácido fosfórico. Se forman tres enlaces éster liberando tres moléculas de agua y dando lugar a un compuesto llamado ácido fosfatídico. Su unión a un aminoalcohol mediante otro enlace éster y con liberación de otra molécula de agua, origina el fosfoglicérido completo. Los fosfolípidos presentan un comportamiento anfipático. La primera corresponde a la zona donde se sitúa el ácido fosfórico y el aminoalcohol (cabeza es hidrófila), mientras que la segunda corresponde al resto de la molécula (ácidos grasos son hidrofóbicas), el glicerol representa una zona de unión entre ambas partes. De esta propiedad deriva su función biológica. Todas las membranas celulares están constituidas por una doble capa de fosfolípidos en la que las colas apolares de ambas capas quedan enfrentadas, mientras que las cabezas polares se orientan hacia el medio externo e interno, ambos acuosos. Su función es estructural formando parte de las membranas plasmáticas de las células.

Esfingolípidos

Los esfingolípidos también son componentes de las membranas celulares y abundan en el tejido nervioso. Sus moléculas tienen carácter anfipático. Están formados por la unión de un aminoalcohol de cadena larga, que es la esfingosina, y un ácido graso mediante un enlace amida con la liberación de una molécula de agua dando lugar al compuesto llamado ceramida, al que se une una molécula polar para originar el esfingolípido completo. Se distinguen dos tipos de esfingolípidos:

  • Esfingomielinas: Presentan una molécula de fosforilcolina como molécula polar unida a la ceramida.
  • Glucoesfingolípidos: Su molécula polar es un glúcido.

Estas moléculas desempeñan un papel fundamental como antígenos celulares, es decir, moléculas identificativas de células concretas que permiten el reconocimiento entre ellas.

Céridos o ceras

Son moléculas formadas por un ácido graso que se une a un monoalcohol de cadena larga mediante un enlace éster y se libera una molécula de agua. Las ceras desempeñan función de protección, por lo que aparecen recubriendo hojas, frutos en los vegetales y como impermeabilizante de ciertas estructuras como plumas y pelo en los animales.

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

Los lípidos insaponificables son aquellos que no contienen ácidos grasos en su composición química y no llevan a cabo la reacción de saponificación. Se distinguen dos tipos de lípidos insaponificables:

  • Terpenos: Son derivados de una molécula llamada isopreno. Son terpenos los aceites esenciales, los pigmentos y las vitaminas A, K y E.
  • Esteroides: Son derivados de una molécula llamada esterano. Se incluyen en este grupo el colesterol, los ácidos biliares, las hormonas sexuales y la vitamina D.

Terpenos

Son lípidos insaponificables formados por la unión de dos o más unidades de isopreno. Suelen encontrarse en los vegetales y según el número de isoprenos se clasifican en:

  • Monoterpenos: Contienen dos moléculas de isopreno. Da olor y sabor a las plantas.
  • Diterpeno: Están formados por la unión de cuatro isoprenos. Función de vitamina.
  • Triterpenos: Constituidos por seis moléculas de isoprenos. Pigmentos fotosintéticos.
  • Politerpenos: Están formados por la unión de muchos isoprenos. El caucho natural se incluye en este grupo.

Esteroides

El grupo más numeroso es el de los esteroles. El representante más conocido de este grupo es el colesterol, que forma parte de las membranas celulares animales, donde realiza una función estructural. El colesterol es una molécula precursora de otros esteroides, entre lo 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.
  • También es precursor de una molécula que se transforma en vitamina D, por la acción de la luz ultravioleta. La vitamina D se encarga de fijar el calcio en los huesos.

Además de la función estructural, los esteroides realizan funciones reguladoras como las hormonas y las vitaminas.