1. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍPIDOS

LOS LÍPIDOS

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ÍNDICE

1. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍPIDOS 1.1. CLASIFICACIÓN

2. LOS ÁCIDOS GRASOS

2.1. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS 2.2. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS 3. LOS LÍPIDOS CON ÁCIDOS GRASOS O SAPONIFICABLES

3.1. LÍPIDOS SIMPLES U HOLOLÍPIDOS

3.2. LÍPIDOS COMPUESTOS O HETEROLÍPIDOS

4. LOS LÍPIDOS SIN ÁCIDOS GRASOS O INSAPONIFICABLES 4.1. ISOPRENOIDES O TERPENOS

4.2. ESTEROIDES

4.3. PROSTAGLANDINAS

5. LAS FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS 5.1. FUNCIÓN ENERGÉTICA 5.2. FUNCIÓN ESTRUCTURAL 5.3. FUNCIÓN PROTECTORA 5.4. FUNCIÓN BIOCATALIZADORA 5.5. RESERVA DE AGUA

2 1. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos constituyen un grupo muy heterogéneo de sustancias químicas, tanto desde el punto de vista estructural como de las funciones que realizan.

Están compuestos básicamente por oxígeno, carbono e hidrógeno, pero algunos de mayor complejidad pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.

Debido a la naturaleza hidrocarbonada de la porción principal, cumplen las siguientes características:

- Son insolubles en agua y en otros disolventes polares.

- Son solubles en disolventes orgánicos, es decir, disolventes no polares, como el octano (gasolina) el éter, o el benceno.

- Son untuosos al tacto.

- Son menos densos que el agua.

La baja solubilidad de los lípidos se debe a que su estructura química es, básicamente, hidrocarbonada, con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, es incapaz de interaccionar con estas moléculas. En su presencia, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada, forzando a la molécula hidrofóbica (el lípido) al interior de una estructura en forma de “jaula”.

Una de las pruebas para la detección de lípidos es su insolubilidad en agua:

Cuando se agitan fuertemente en el agua, se dividen en pequeñísimas gotas formando una emulsión de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en reposo por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que, por su menor densidad, se sitúa sobre el agua. Por el contrario, las grasas son solubles en disolventes orgánicos, como el éter, cloroformo, acetona, benceno, etc.

Otras pruebas de detección son:

- Prueba de la mancha: Se basa en la mancha traslúcida que dejan los lípidos sobre el papel.

- Prueba del Sudán III (colorante): Se basa en la solubilidad de los lípidos en los compuestos de Sudán. Si la muestra a analizar presenta lípidos, al disolverse dará lugar a una coloración roja.

Los lípidos se encuentran en todos los organismos, aunque en proporciones variables. Son constituyentes básicos de semillas y productos oleaginosos, tejidos animales, como el adiposo, etc.

Estas moléculas desempeñan funciones biológicas muy variadas. Algunos lípidos son componentes estructurales fundamentales en las membranas celulares, otros forman cubiertas externas en los vegetales…

3 1.1. CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos pueden clasificarse atendiendo a diversos criterios. Según su estructura molecular se pueden dividir en tres grupos:

LÍPIDOS

Ácidos grasos Saturados Insaturados

Lípidos con ácidos

grasos o

saponificables

Simples Acilglicéridos Céridos

Complejos Fosfoglicéridos Fosfoesfingolípidos Glucoesfingolípidos Lípidos sin ácidos

grasos o

insaponificables

Isoprenoides o terpenos Esteroides

Prostaglandinas

4 2. LOS ÁCIDOS GRASOS

Los ácidos grasos son los componentes característicos de muchos lípidos y, raramente se encuentran libres en las células. Están formados por una larga cadena hidrocarbonada de tipo alifático, es decir, lineal (-CH2-CH2-CH2-), con un número par de átomos de carbono, el último de los cuales constituye un grupo carboxilo (- COOH), también denominado grupo ácido. Los enlaces forman ángulos de 109,5º.

Se pueden clasificar en dos grupos:

- Saturados: solo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Debido a ello, las cadenas hidrocarbonadas son rectilíneas. Por ejemplo, el ácido palmítico y el ácido esteárico.

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- Insaturados: tienen uno o más dobles enlaces entre los carbonos. Sus moléculas presentan codos en los lugares donde están los dobles enlaces. Los que tienen un único doble enlace se denominan monoinsaturados, como el ácido oleico, y si tiene más se denominan poliinsaturados, como el ácido linoleico.

Imagen 2

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Las siguientes imágenes muestran diferentes tipos de ácidos grasos, tanto saturados como insaturados:

Imagen 3

2.1. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS Carácter anfipático

Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas, es decir, bipolares, ya que una parte de la molécula es hidrófila (soluble en agua) y la otra parte es hidrófoba (insoluble en agua).

- Zona hidrófila: Es el grupo carboxilo ionizado (COO^-). Gracias a su carga eléctrica, establece atracciones de tipo eléctrico con las moléculas de agua y otras moléculas polares.

- Zona hidrófoba: Corresponde a la cadena hidrocarbonada, que presenta repulsión respecto al agua.

Imagen 4

6 Solubilidad

Cuando mayor es la cadena hidrocarbonada de un ácido, más insoluble es en agua y más soluble en disolventes apolares.

Si echamos en agua unas gotas de ácido graso, sus moléculas se disponen con el grupo carboxilo dentro del agua (cabeza) y la cadena hidrocarbonada fuera de ella (cola), formando una empalizada que constituye una película superficial. Sin embargo, cuando los ácidos grasos se colocan en el seno del agua, las partes hidrófobas de las moléculas se agrupan y forman unas estructuras, más o menos esféricas, denominadas micelas, en la que las partes hidrófilas de las moléculas quedan hacia fuera.

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Punto de fusión bajo

El grado de insaturación y la longitud de la cadena determinan el punto de fusión de un ácido.

- El punto de fusión aumenta si aumenta la longitud de la cadena, ya que se incrementan las interacciones de Van der Waals con otras cadenas semejantes.

- El punto de fusión disminuye por la presencia de dobles enlaces, que originan codos en las moléculas porque las acorta y reduce el número de interacciones con otras moléculas.

Empaquetamiento de moléculas por enlaces de Van der Waals

Las moléculas de ácidos grasos tienen a agruparse porque entre los grupos carboxilos se establecen enlaces de hidrógeno y, sobre todo, porque entre los tramos lipófilos de las cadenas hidrocarbonadas se forman enlaces de Van der Waals.

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2.2. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS Reacción de esterificación

Es el proceso de formación de un éster y agua al reaccionar un ácido graso con un alcohol. Un éster es la unión de un ácido graso con un alcohol mediante un enlace covalente denominado enlace éster. La reacción contraria es la hidrólisis.

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Reacción de saponificación

Es la reacción de hidrólisis de un éster más una base fuerte (NaOH o KOH), que da lugar a una sal de ácido graso, comúnmente denominada jabón, y un alcohol. Los ácidos grasos son insolubles en agua, sin embargo, aunque no son verdaderamente solubles, sí son dispersantes, por lo que permiten dispersar los lípidos en el seno del agua.

Imagen 8

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3. LÍPIDOS CON ÁCIDO GRASOS O SAPONIFICABLES

Los lípidos saponificables son ésteres, es decir, son el producto de la unión entre un ácido graso y un alcohol.

3.1. LÍPIDOS SIMPLES U HOLOLÍPIDOS

Formados exclusivamente por ácidos grasos y un alcohol.

Ácilglicéridos o grasas

Son ésteres formados por la unión de ácidos grasos (una, dos o tres moléculas) con glicerina (propanotriol). De ahí su nombre, respectivamente: monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triacilglicéridos. Los triacilglicéridos son el tipo de grasas más abundantes; en la naturaleza existen solamente pequeñas cantidades de monoacilglicéridos y de diacilglicéridos.

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Según el tipo de ácido graso pueden ser:

- Aceites: Presentan ácidos grasos insaturados y a temperatura ambiente son líquidos. Por ejemplo, la trioleína, componente mayoritario del aceite de oliva.

- Sebos: Presentan ácidos grasos saturados y a temperatura ambiente son sólidos. Por ejemplo, la triestearina.

- Mantequillas: Presenta ácidos grasos de cadena corta. A temperatura ambiente son semisólidos.

Céridos o ceras

Ésteres formados por un alcohol monovalente (un solo grupo –OH) de cadena larga unido a una molécula de ácido graso.

En general son sólidas, con puntos de fusión de 60 a 100º C, y totalmente insolubles en agua, debido a que son hidrófobas.

Realizan diversas funciones relacionadas con su impermeabilidad en agua y su consistencia. Originan láminas impermeables que protegen la epidermis y las formaciones dérmicas de los animales como pelo, plumas y escamas reptilianas, y la superficie de muchos órganos vegetales como hojas, tallos y frutos.

Una de las ceras más conocidas es la cera de abeja, que utilizan para confeccionar su panal. También pueden encontrarse en el espermaceti de las ballenas, en la lanolina de la lana y en el cerumen del conducto auditivo.

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3.2. LÍPIDOS COMPUESTOS O HETEROLÍPIDOS

Son ésteres formados por un alcohol, ácidos grasos y otros tipos de moléculas. Son los principales constituyentes de las membranas plasmáticas, por lo que también se les denomina lípidos de membrana. Al igual que los jabones, tienen un comportamiento anfipático: se disponen formando capas con las zonas hidrófobas en la parte interior y las zonas hidrófilas en la parte exterior. Pueden formar bicapas lipídicas, como en las membranas plasmáticas, micelas o liposomas, cuando almacenan en su interior parte del solvente en el que están suspendidos.

Imagen 11

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Los dos primeros, fosfoglicéridos y fosfoesfingolípidos, son FOSFOLÍPIDOS, ya que tienen un grupo fosfato en su estructura molecular. Los dos últimos, fosfoesfingolípidos y glucoesfingolípidos, son ESFINGOLÍPIDOS, ya que tienen esfingosina en su estructura.

Fosfoglicéridos (fosfolípidos)

Constan de dos ácidos grasos, una glicerina, un ácido fosfórico y un alcohol (suele ser un aminoalcohol, es decir, un alcohol que contiene un grupo amino (-NH2)). El ácido fosfórico y el grupo amino se ionizan y constituyen el grupo polar de la molécula.

Los fosfoglicéridos forman parte de la membrana plasmática.

Entre los más importantes están:

- Fosfatidilcolina o lecitina: en la yema de huevo y en el tejido nervioso, que contiene como cuerpo polar colina.

- Fosfatidiletanolamina o cefalina: en el cerebro y cuyo compuesto polar es la etanolamina.

- Fosfatidilserina: membrana de eritrocito, con serina como compuesto polar.

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Fosfoesfingolípidos (Fosfo y esfingolípidos)

Constituidos por la unión de un ácido graso, una esfingosina (aminoalcohol de cadena muy larga), un grupo fosfato y un aminoalcohol, como la colina. También tiene comportamiento anfipático.

La unión entre un ácido graso y una esfingosina da lugar a una ceramida, que es la unidad estructural de los esfingolípidos.

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El esfingolípido más frecuente es la esfingomielina. Tienen como grupo polar la fosfocolina. Especialmente abundante en las vainas de mielina que protegen los axones de las neuronas.

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Glucoesfingolípidos (esfingolípidos)

Están formados por un ácido graso, una esfingosina y un glúcido, no presentan grupo fosfato. Están presentes en las membranas plasmáticas de todas las células, aunque son muy escasos. Especialmente abundantes en neuronas del cerebro y en los ganglios. Se clasifican en:

- Cerebrósidos: un único monosacárido (glucosa o galactosa) o un oligosacárido sencillo.

- Gangliósidos: un oligosacárido en el cual siempre hay una molécula denominada ácido siálico.

CEREBRÓSIDO Imagen 16

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4. LOS LÍPIDOS SIN ÁCIDOS GRASOS O INSAPONIFICABLES

Los lípidos insaponificables no contienen ácidos grasos en su composición.

4.1. ISOPRENOIDES O TERPENOS

Los isoprenoides son polímeros del hidrocarburo de cinco átomos de carbono isopreno (2-metil-1,3-butadieno).

Pueden ser moléculas lineales o cíclicas, y algunos presentan de ambos tipos. Se clasifican en:

- Monoterpenos: Dos unidades de isopreno. A este grupo pertenecen las esencias vegetales como el mentol de la menta, el eucaliptol del eucalipto, el limoneno del limón y el geraniol del geranio.

- Diterpenos. Cuatro unidades de isopreno. Destaca el fitol, un alcohol componente de la clorofila y de las vitaminas liposolubles A, E y K.

- Triterpenos: Seis unidades de isopreno. Destaca el escualeno, a partir del cual se sintetiza el colesterol en el hígado.

- Tetraterpenos: Ocho moléculas de isopreno. A este grupo pertenecen los pigmentos fotosintéticos denominados carotenoides. Se dividen en carotenos, de color rojo, y xantofilas, de color amarillo. Estos pigmentos se ven generalmente enmascarados por el verde de la clorofila, pero podemos apreciarlo en el color de las hojas en otoño, o en frutos maduros como tomates, manzanas y pimientos.

- Politerpenos: Más de ocho moléculas de isopreno. Por ejemplo, el caucho natural.

Esteroides

Los esteroides son derivados del esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno, cuya estructura se compone de tres anillos de ciclohexano unidos a un ciclopentano.

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En función de los radicales que poseen y de la posición en la que se encuentran se clasifican en:

- Esteroles: Poseen un grupo hidroxilo (-OH) en el carbono 3 y una cadena alifática en el carbono 17. Los principales son el colesterol (forma parte de las membranas celulares aportando estabilidad), ácidos biliares (derivan a sales biliares, que se encargan de la emulsión de grasas en el intestino), grupo de las vitaminas D (regulan el metabolismo del calcio y su absorción intestinal) y el estradiol (hormona encargada de la aparición de los caracteres sexuales secundarios femeninos).

- Hormonas tiroideas: Tienen un átomo de oxígeno unido al carbono 3 por medio de un doble enlace. Se diferencian dos grupos:

➢ Suprarrenales: con cortisol (favorece la síntesis de glucosa y de glucógeno) y aldosterona (incrementa la reabsorción de iones sodio y cloro en el riñón).

➢ Sexuales: con progesterona (prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación) y testosterona (responsable de los caracteres sexuales secundarios masculinos).

Imagen 18

Prostaglandinas

Las prostaglandinas son sustancias derivadas del ácido prostanoico, constituido por un anillo de ciclopentano y dos cadenas alifáticas. Las prostaglandinas se sintetizan continuamente por la acción de enzimas como las cicloxigenasas. Se denominan desde PGA1 hasta PGI1.

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14 Tienen funciones muy diversas:

- Percepción del dolor: Estimulan los receptores del dolor y la iniciación de la vasodilatación de los capilares, lo que origina la inflamación tras los golpes, las heridas o las infecciones.

- Funcionamiento de los aparatos: Disminuyen la presión sanguínea para favorecer la eliminación de sustancias a través del riñón.

- Coagulación de la sangre: Los tromboxanos, derivados de las prostaglandinas, provocan la agregación de plaquetas. Esto es perjudicial por una alta probabilidad de trombosis. El ácido acetilsalicílico disminuye este peligro.

15 5. LAS FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

5.1. FUNCIÓN DE RESERVA ENERGÉTICA

Los lípidos son la principal reserva energética del organismo. La combustión metabólica de un gramo de lípido produce 9,4 kcal, frente a proteínas y glúcidos que solo producen 4,1 kcal/g. Esta función la realizan, básicamente, los acilglicéridos y los ácidos grasos. En los animales se acumulan en el tejido adiposo, y en las plantas en las semillas.

5.2. FUNCIÓN ESTRUCTURAL

El carácter anfipático de algunos lípidos hace que formen bicapas lipídicas en la membrana plasmática y en las membranas de los orgánulos celulares. Son los fosfoglicéridos, los fosfoesfingolípidos, los glucoesfingolípidos y el colesterol.

5.3. FUNCIÓN PROTECTORA

Los lípidos recubren estructuras y las protegen mecánicamente de golpes o actúan como aislantes térmicos, acumulándose en el tejido adiposo de aves y mamíferos, entre otros.

5.4. FUNCION BIOCATALIZADORA

Los lípidos no son biocatalizadores por sí mismos, pero algunos intervienen en su síntesis o actúan conjuntamente con ellos. Realizan esta función las vitaminas lipídicas (A, D, E y K), las hormonas lipídicas y las prostaglandinas.

5.5. RESERVA DE AGUA

Los lípidos son una importante reserva de agua. Poseen un grado de reducción mucho mayor que los glúcidos, por lo que la combustión aerobia de glúcidos genera una gran cantidad de agua (metabólica). En los ambientes desérticos, los animales emplean las reservas grasas para producir agua.

16 REFERENCIAS

BIOLOGÍA-GEOLOGÍA.COM "Lípidos". biología-geologia.com [consultado el 7/2/2022].

Disponible en https://biologia-geologia.com/biologia2/3_lipidos.html

Grence Ruiz, T. et al. (2016). Biología: Los lípidos. Madrid. Santillana Educación.

Menéndez Valderrey, Juan Luis. "Los lípidos". asturnatura.com [en línea] Num. 150,

22/10/2007 [consultado el 7/2/2022]. Disponible en

https://www.asturnatura.com/articulos/lipidos/index.php. ISSN 1887-5068 IMÁGENES

Imagen 1: Fuente:

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos9.hth Imagen 2: Fuente:

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos9.hth Imagen 3: Fuente: https://alimentartesaludable.com/grasas-cuerpo-humano/

Imagen 4: Fuente:

https://www.edu.xunta.gal/centros/iespuntacandieira/system/files/03_L%C3%ADpidos.pdf Imagen 5: Fuente: http://aprobarselectividad.blogspot.com/2012/05/los-lipidos.html Imagen 6: Fuente: https://www.um.es/molecula/lipi01.htm

Imagen 7: Fuente: https://www.biologiasur.org/index.php/lipidos-2/90-lipidos/124-lipidos-2- soluciones

Imagen 8: Fuente: https://www.lifeder.com/saponificacion/

Imagen 9: Fuente: https://www.asturnatura.com/articulos/lipidos/triacilgliceridos.php Imagen 10: Fuente: https://slideplayer.es/slide/3358497/

Imagen 11: Fuente:

https://es.wikipedia.org/wiki/Estructuras_lip%C3%ADdicas#/media/Archivo:Phospholipids_aq ueous_solution_structures-es.svg

Imagen 12: Fuente: https://biologia-geologia.com/biologia2/32221_fosfolipidos.html Imagen 13: Fuente: https://cienciadelux.com/2015/07/03/los-glicerolipidos/

Imagen 14: Fuente: https://www.elsevier.es/es-revista-offarm-4-articulo-ceramidas-i- conceptos-generales-13061224

Imagen 15: Fuente: https://www.asturnatura.com/articulos/lipidos/esfingolipidos.ph Imagen 16: Fuente: https://www.asturnatura.com/articulos/lipidos/esfingolipidos.php Imagen 17: Fuente:

https://www.biologiasur.org/index.php?option=com_content&view=article&id=128:lipidos- 4-soluciones&catid=90:lipidos

Imagen 18: Fuente: https://www.asturnatura.com/articulos/lipidos/esteroides.php

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Imagen 19: Fuente: https://www.educa2.madrid.org/web/argos/inicio/- /visor/prostaglandinas