Los lípidos: Definición y clasificación

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas siempre por carbono, hidrógeno y oxígeno (este último en menor proporción) y, en algunos casos, por fósforo, nitrógeno y azufre.

Clasificación de los lípidos

Se han clasificado según contengan ácidos grasos o no en su estructura molecular, en saponificables o insaponificables.

Funciones de los lípidos

• Energética
• Aislante y protectora
• Estructural
• Vitamínica y hormonal

Los ácidos grasos

Son ácidos orgánicos monocarboxílicos con una cadena hidrocarbonada lineal y un grupo carboxilo terminal. Tienen un número par de átomos de carbono que suele estar comprendido entre doce y veinticuatro.

Clasificación de los ácidos grasos

• Ácidos grasos saturados: Estos ácidos no presentan dobles enlaces entre los carbonos de la cadena hidrocarbonada. Tienen temperaturas de fusión elevadas y a temperatura ambiente son sólidos.
• Ácidos grasos insaturados: Son aquellos que tienen algún doble enlace entre los carbonos de la cadena hidrocarbonada. Su temperatura de fusión es más baja que la de los saturados y, por ello, a temperatura ambiente son líquidos.

Propiedades de los ácidos grasos

• Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas con dos zonas: una polar hidrófila (la del grupo carboxílico) y otra apolar hidrófoba (la cadena hidrocarbonada). Las cadenas hidrocarbonadas se unen entre sí mediante fuerzas de Van der Waals, mientras que los grupos carboxílicos pueden establecer enlaces por puentes de hidrógeno con otras moléculas polares. El carácter anfipático de estas moléculas hace que en medio acuoso formen monocapas superficiales, bicapas o micelas.
• Cuanto más larga es la cadena, mayor es la temperatura de fusión del ácido, ya que el número de enlaces de Van der Waals que se establecen aumenta y se necesita más energía para romperlos. La presencia de dobles enlaces disminuye la temperatura de fusión del ácido graso; los dobles enlaces producen inclinaciones en las cadenas, dificultando las uniones por fuerzas de Van der Waals entre ellas.
• Reaccionan con los alcoholes formando ésteres y liberando agua (esterificación).
• En presencia de una base fuerte como el hidróxido alcalino (NaOH) se produce una reacción de saponificación. En esta reacción se forman moléculas de sales sódicas o potásicas de los correspondientes ácidos grasos, denominados jabones.

Reacción de esterificación: R-COOH + HO-R → R-COO-R + H2O
Reacción de saponificación: CH3-COOCH3 + NaOH → CH3-COONa + CH3-OH

Lípidos con funciones de reserva energética y protectora

Entre las funciones biológicas de los lípidos se encuentran el almacenamiento de energía (principal forma de reserva energética de los seres vivos) y la función aislante y protectora. Los lípidos que realizan estas funciones son los acilglicéridos y los céridos; ambos son saponificables.

Los acilglicéridos

Los glicéridos son ésteres de ácidos grasos y glicerina. Se forman al esterificarse una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con uno, dos o tres grupos alcohólicos de la glicerina. Los triacilglicéridos (se esterifican tres moléculas) se denominan también grasas neutras porque son apolares y, por tanto, insolubles en agua. Las grasas a temperatura ambiente pueden ser:

• Líquidas: se llaman aceites y contienen ácidos grasos insaturados.
• Sólidas: se llaman sebos y mantecas y contienen ácidos grasos saturados.

Funciones de las grasas

• Reserva energética: Para obtener energía mediante su oxidación. Su valor energético es de 9 kcal/g, mientras que el de los glúcidos y el de las proteínas es de 4 kcal/g. En los animales, los lípidos se acumulan en los adipocitos del tejido adiposo y, en los vegetales, en las vacuolas de las células de los frutos y las semillas.
• Aislamiento térmico y protección mecánica.

Hidrólisis de los triacilgliceroles

• Hidrólisis enzimática: Mediante lipasas, presentes en los jugos digestivos. Las enzimas rompen los enlaces éster del triacilglicerol.
• Saponificación: El triacilglicerol se trata con una base (NaOH). En la reacción, los enlaces éster se rompen, se forman tres moléculas de las sales sódicas o potásicas de los correspondientes ácidos grasos y se libera una molécula de glicerina.

Los céridos

Los céridos se forman al esterificarse un ácido graso de cadena larga con un monoalcohol también de cadena larga. Tienen función impermeabilizante y protectora (piel, plumas, pelos…).

Lípidos estructurales de las membranas

Bicapas, micelas y liposomas

Los fosfolípidos y los glucolípidos son sustancias anfipáticas capaces de formar diversas estructuras en un medio acuoso. Estas estructuras se forman porque los grupos hidrófilos se sitúan hacia el exterior en contacto con el agua, mientras que los grupos hidrófobos quedan hacia el interior.

• Bicapas lipídicas: Estructuras en forma de láminas que separan dos medios acuosos y son la base estructural de todas las membranas celulares.
• Micelas: Estructuras con forma más o menos esférica.
• Liposomas: Estructuras donde se pueden introducir diversas sustancias para incorporarlas a las células.

Los fosfolípidos

Están formados por uno o dos ácidos grasos, un alcohol, una molécula de ácido fosfórico y un compuesto polar. Son moléculas anfipáticas: una zona hidrófoba apolar (ácidos grasos) y otra hidrófila polar (aminoalcohol y grupo fosfato).

Los glucolípidos

Son lípidos que contienen uno o más glúcidos (monosacáridos como glucosa o galactosa, u oligosacáridos). Se localizan en la monocapa externa de las membranas. La fracción glucídica forma parte del glucocálix y actúa como receptor celular.

• Cerebrósidos: Tienen un solo azúcar unido a la ceramida.
• Gangliósidos: El glúcido unido a la ceramida es un oligosacárido ramificado.

Los esteroides

Son lípidos insaponificables derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano. El colesterol es una molécula anfipática voluminosa y rígida que se sitúa entre los fosfolípidos de la bicapa, reduciendo su movilidad y disminuyendo la fluidez.

Lípidos con otras funciones

Otros lípidos actúan como pigmentos captadores de luz (visión y fotosíntesis) o como biocatalizadores (vitaminas A, E y D, hormonas sexuales, adrenocorticales y prostaglandinas).

Los terpenos

Lípidos insaponificables formados por la unión de dos o más unidades de isopreno.

• Diterpenos: Vitaminas A, E y K.
• Tetraterpenos: Carotenoides (pigmentos vegetales como xantofilas y carotenos). El beta-caroteno es el precursor de la vitamina A.

Esteroides con funciones no estructurales

• Ácidos biliares: Se forman en el hígado a partir del colesterol; emulsionan las grasas en el intestino.
• Hormonas esteroideas:
  • Adrenocorticales: Aldosterona (regula el riñón) y cortisol (metabolismo de glúcidos).
  • Sexuales: Testosterona (machos), progesterona y estrógenos (hembras).

Las prostaglandinas

Estimulan la contracción de la musculatura lisa y la producción de mucus en las paredes del estómago.