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BIOLOGIA 08
LÍPIDOS
Los lípidos comprenden un grupo de moléculas muy heterogéneo en su estructura
química y en su función. A diferencia de los hidratos de carbono (que se definen
por ser polialcoholes con un grupo aldehído o un grupo cetona) los lípidos no
tienen una definición precisa porque no presentan un grupo funcional común a
todos ellos. La característica que comparten es estar formados por átomos de C,
H y O (algunos pueden tener fósforo y/o nitrógeno), y ser insolubles en agua, o
anfipáticos. Como existen distintos tipos de moléculas con estas propiedades, los
lípidos se clasifican según su estructura química.
Las funciones también son variadas, y si bien se verán con mayor detalle cuando
analicemos cada grupo en particular, en líneas generales podemos mencionar las
siguientes: forman parte de las membranas celulares y de las organelas,
suministran energía, almacenan energía, forman una cubierta aislante contra el
frío en los animales, y forman la estructura de algunas vitaminas y hormonas.
ÁCIDOS GRASOS. FUNCIÓN Y ESTRUCTURA
La función de los ácidos grasos, al igual que los monosacáridos, es suministrar
energía a los seres vivos. Los ácidos grasos aportan mayor cantidad de energía,
pero no puede ser utilizada tan rápidamente como la de los azúcares.
Los ácidos grasos son lípidos que presentan una cadena hidrocarbonada unida
a un grupo carboxilo (ácido) en su extremo. La cadena carbonada es de longitud
variable, y las más largas poseen entre 14 y 22 carbonos.
Los ácidos grasos poseen una parte polar o hidrofílica, que es el grupo
carboxilo; y una porción hidrofóbica que corresponde a la cadena hidrocarbonada.
Recordemos que las moléculas con estas características se llaman anfipáticas
(tienen una parte soluble en agua, y una parte insoluble).
Cuando más larga es la cadena carbonada el ácido graso es más insoluble,
porque la parte hidrofóbica predomina sobre la hidrofílica; por el contrario, cuanto
más corta es la cadena, aumenta la solubilidad.
Los carbonos pueden estar unidos entre sí mediante enlaces simples o dobles.
Si son simples, el ácido graso se denomina saturado; mientras que si hay al
menos un doble enlace, es insaturado o no saturado.
La presencia o ausencia de enlaces dobles determina algunas propiedades
físicas de los ácidos grasos, como el punto de fusión y la solubilidad. Cuando la
cadena es saturada, es lineal; en cambio, si hay dobles enlaces, la cadena se
tuerce. Cuando las cadenas son lineales pueden empaquetarse más que si están
torcidas (de la misma forma que los fideos largos pueden empaquetarse más que
los fideos en tirabuzón). Al empaquetarse más, es decir, al estar más juntos, son
más insolubles en agua, y también más sólidos a temperatura ambiente. Por el
contrario, cuando las colas están torcidas, los ácidos grasos están más separados,
entonces son más solubles y además, tienden a ser más líquidos a temperatura
ambiente.
El suministro de energía no es la única función de los ácidos grasos, sino que
también forman parte de moléculas de mayor tamaño, como los fosfolípidos que
forman las membranas biológicas, y que se analizarán luego.
Los ácidos grasos pueden ser incorporados en la dieta, o sintetizarse en el
organismo. No obstante, algunos ácidos grasos se obtienen únicamente con los
alimentos porque el individuo no puede fabricarlos, y se los llama ácidos grasos
esenciales (y a los otros, no esenciales).
Ácido graso saturado, insaturado, y representación esquemática de la molécula.
Los ácidos grasos forman micelas en el agua.
Los ácidos grasos poseen una parte polar o hidrofílica, que es el grupo
carboxilo; y una porción hidrofóbica que corresponde la cadena hidrocarbonada.
Recordemos que las moléculas con estas características se llaman anfipáticas (no
son totalmente solubles en agua, ni totalmente insolubles), y que la solubilidad
depende del largo de la cadena carbonada, y si es saturada o no saturada.
Cuando los ácidos grasos están inmersos en medio acuoso, los grupos
carboxilo polares se disuelven en el agua, mientras que las colas hidrocarbonadas
no polares la repelen, y entonces tienden a agruparse entre sí. El resultado es la
formación de una microesfera, la micela, que presenta una superficie soluble
expuesta al agua, y un interior insoluble con las colas hidrocarbonadas.
Micela
ACILGLICÉRIDOS O GLICÉRIDOS
Las moléculas formadas por glicerol y ácidos grasos, se denominan, en forma
genérica, acilglicéridos, y se forman de la siguiente manera: el glicerol es una
molécula de tres carbonos que tiene un grupo oxidrilo en cada uno. A cada grupo
oxidrilo se le puede unir el carboxilo de un ácido graso, a través de una unión
éster.
Si el glicerol se une a tres moléculas de ácido graso la molécula resultante es
un triglicérido; dos ácidos grasos, diglicérido; y uno, monoglicérido. Los ácidos
grasos que se unen al glicerol pueden ser iguales o distintos.
Los triglicéridos pueden ser sólidos o líquidos a temperatura ambiente. En el
primer caso se denominan grasas, y en el segundo, aceites. Que tengan
consistencia de grasa o de aceite depende de la estructura de sus ácidos grasos:
cuanto más largas sean las cadenas y/o cuando menores dobles enlaces tengan,
tenderán a ser más sólidos, en cuyo caso, serán grasas. Si por el contrario,
predominan las cadenas cortas y/o con mayor número de dobles enlaces, serán
aceites.
Las grasas se encuentran en los animales, y los aceites en los vegetales.
La función de las los triglicéridos (grasas y aceites) es almacenar la energía
contenida en los ácidos grasos. De la misma manera en que las glucosas se unen
formando polímeros que almacena la energía química, los ácidos grasos se unen
a una molécula de glicerol y forman un triglicérido. Luego, cuando la energía es
requerida, los ácidos grasos se hidrolizan del glicerol y la célula los degrada para
obtener energía.
Las grasas pueden cumplir otras funciones en los animales. Por ejemplo, los
mamíferos presentan una capa de grasa bajo la piel, que es de mayor espesor en
las especies que habitan en zonas frías, y actúa como aislante.
Detalle de la formación de la unión éster
entre el oxidrilo del glicerol y el carboxilo
del ácido graso. Es una reacción de
condensación donde se pierde una
molécula de agua.
Aceites y grasas.
Un aceite está formado por
triglicéridos con ácidos
grasos donde predominan
los dobles enlaces (arriba),
en comparación con los de
una grasa abajo).
Formación de un triglicérido.
Una molécula de glicerol se une
a tres ácidos grasos. El enlace
por el cual se une el oxhidrilo
del glicerol y el ácido del lípido,
se denomina éster.
.
FOSFOLÍPIDOS
Como su nombre lo indica, son lípidos que contienen fósforo en forma de grupo
fosfato.
Se dividen en dos tipos: glicerofosfolípidos y fosfoesfingolípidos.
Los primeros (glicerofosfolípidos) son moléculas que como estructura básica,
presentan un ácido fosfatídico, esto es, un glicerol unido a dos ácidos grasos y a
un fosfato. El fosfato, a su vez, se une a otro alcohol, que puede ser etanolamina,
serina, colina o inositol (dependiendo de este alcohol el fosfolípido se llamará
fosfaditiletanolamina, fosfaditilserina, fosfaditilcolina o fosfaditilenositol).
Los segundos (fosfoesfingolípidos) son moléculas que como estructura básica,
presentan una ceramida (molécula formada por un esfingol y un ácido graso)
unida a un grupo fosfato. El fosfoesfingolípido presenten en las células, es la
esfingomielna (el alcohol unido al fosfato es la colina) cuyo nombre se debe a que
se encuentra en alta proporción en la vaina de mielina que rodea a las células
nerviosas.
Ambos grupos de fosfolípidos son anfipáticos, ya que el grupo fosfato es polar,
mientras que los ácidos grasos en los glicerofosfolípidos; y la cadena del esfingol y
del ácido graso en los fosfoesfingolípidos son insolubles.
De manera que en solución acuosa, los fosfolípidos se comportan de manera
similar a los ácidos grasos: las cabezas polares miran hacia el agua, en tanto que
las colas hidrofóbicas la rechazan y se agrupan entre sí. Pero a diferencia de los
ácidos grasos, los fosfolípidos no forman micelas sino bicapas, que pueden unirse
por sus extremos y formar vesículas cerradas. De hecho, las membranas celulares
están formadas por fosfolípidos (entre otras moléculas).
Esquema de un fosfolípido. Al grupo fosfato se le une un compuesto polar, en
general nitrogenado (no se muestra en la figura). A la derecha, representación de
un fosfolípido destacando la cabeza polar y las colas hidrofóbicas.
GLUCOLÍPIDOS
Como su nombre lo indica, los glucolípidos son lípidos que contienen hidratos de
carbono. Estos lípidos están formados por una molécula llamada esfingol, que
está unida a un ácido graso. Esta estructura se denomina (esfingol + ácido graso)
se denomina ceramida. La ceramida, a su vez, se puede unir a un hidrato de
carbono, que puede ser un monosacárido o un oligosacárido.
Los glucolípidos, junto con los fosfolípidos, forman las membranas celulares. Sin
embargo, en la membrana plasmática, los hidratos de carbono siempre están
mirando hacia el exterior, y no hacia el citoplasma.
Glucolípidos y grupos sanguíneos
Los grupos sanguíneos, que son A, B, AB o O, dependen del determinados
hidratos de carbono presentes en las membranas plasmáticos de los glóbulos
rojos o eritrocitos. Si una persona tiene determinado tipo de oligosacárido en estas
membranas, será de grupo A; si tiene otro tipo será de grupo B; y si tiene un tercer
tipo, será de grupo 0. Las personas AB tienen glucolípidos de tipo A y de tipo B.
En medio acuoso los fosfolípidos
forman bicapas, ya que las cabezas
polares miran hacia el agua y las
colas la repelen
ESTEROIDES
Los esteroides constituyen un grupo de lípidos con una estructura totalmente
distinta a los mencionados anteriormente.
Todos presentan una estructura básica de cinco anillos llamada ciclopentano-
perhidro-fenantreno, pero difieren entre sí, según los distintos grupos de átomos
que se unan a esa estructura.
Ejemplos de esteroides son el colesterol (un lípido que junto a los fosfolípidos
y glucolípidos forma las membranas celulares de los animales); algunas hormonas
sexuales como la testosterona (masculina) y la progesterona (femenina); y
algunas vitaminas como la D.
Se deduce entonces, que hay una función exclusiva de los esteroides, sino
que distintos tipos cumplen diferentes funciones: pueden ser lípidos de membrana,
hormonas o vitaminas.
01. Resumen Lipidos.doc
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