Conjunto de biomoléculas orgánicas, químicamente heterogéneas, insolubles
en agua y solubles en solventes orgánicos no polares (cloroformo, éter,
éter de petróleo, benceno, etc.).
Esta definición se basa en una propiedad física común que es la solubilidad y no en los
grupos funcionales presentes en sus moléculas, ya que la naturaleza química de los lípidos es muy variada. Son compuestos
de distribución universal en células y organismos y cumplen funciones esenciales.
LÍPIDOS
La clasificación actual de los lípidos incluye los siguientes tipos:
Ácidos grasos – Céridos- Glicerolípidos
LÍPIDOS / Ácidos Grasos
Son ácidos monocarboxílicos de 4 a 36 átomos de carbono. Los más frecuentes son lineales y de número par de átomos de carbono. Si se presentan
dobles ligaduras (ácidos grasos insaturados), las mismas poseen configuración geométrica cis. Uno
de los extremos está representado por un grupo carboxílico (ácido) que es hidrofílico, es decir, tiene afinidad por el agua, mientras que la cadena
hidrocarbonada es hidrofóbica (rechaza al agua), siendo la molécula resultante anfipática.
Las propiedades físicas dependen del número de dobles ligaduras y de la longitud de la cadena.
LÍPIDOS / Céridos
Son ésteres de un ácido graso de cadena larga. Sólidos a temperatura ambiente, poseen sus dos extremos
hidrófobos, lo que determina su función: impermeabilizar y proteger. Los céridos más comunes son la cera
de abeja (ésteres del ácido palmítico con alcoholes de cadena larga) y la
lanolina (“grasa” de lana de oveja).
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. En el plancton (organismos animales y vegetales que viven suspendidos en océanos y mares) los
céridos pueden actuar como fuente de energía
lanolina
LÍPIDOS:
Glicerolípidos
y Fosfolípidos
Los glicerolípidos son ésteres de untrialcohol llamado glicerol (1,2,3– trihidroxi-propanol) que puede estar
esterificado con 1, 2 o 3 moléculas de un ácido graso, formándose un
monoglicérido, diglicérido o triglicérido, respectivamente. Al
combinarse con el glicerol, el carboxilo terminal del ácido graso reacciona con uno de los grupos –
OH del glicerol, formándose un enlace covalente llamado éster y se
pierde una molécula de agua. Cuando un ácido graso es
reemplazado por un ácido fosfórico estamos en presencia del ácido fosfatídico, que al esterificarse con
alcoholes o aminoalcoholes genera los glicerofosfolípidos o
LÍPIDOS: Esfingolípidos
Son derivados de la esfingosina, un aminoalcohol insaturado de
cadena larga (C18)
Al unirse el grupo amino con un ácido graso se forman las ceramidas
Si el alcohol está esterificado con fosforilcolina estamos en presencia
de la esfingomielina, que forma parte de las membranas de las
LÍPIDOS / Esteroides e Isoprenoides
Entre los esteroides de mayor importancia biológica cabe mencionar
al colesterol, las sales biliares, las hormonas sexuales masculinas y
femeninas, y las hormonas secretadas por
la corteza suprarrenal.
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Para llevar a cabo lasreacciones químicas
necesarias para el
mantenimiento de la vida, la célula necesita mantener un
medio interno apropiado. Esto es posible porque las
células se encuentran separadas de su entorno por
una membrana limitante: la
membrana plasmática.
Además, la presencia de
membranas internas en las células eucariotas proporciona
compartimientos adicionales (organelas) que limitan
ambientes únicos en los que se llevan al cabo funciones
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
No son rígidas, sino estructuras complejas y dinámicas compuestas por moléculas que permiten la existencia de interacciones selectivas, como la regulación del transporte de moléculas hacia adentro y afuera de la célula, la
transmisión de señales e información entre el medio y el interior de la célula, la capacidad de actuar como sistema de transferencia y almacenamiento de
energía y el reconocimiento del entorno celular.
Modelo del “mosaico fluido”
Bicapa Lipídica
Las dos cadenas de ácidos grasos son hidrófobas y tienen longitud variable (14 a 24 C). Una de estas cadenas presenta enlaces cis (es insaturada) y la otra no tiene dobles
enlaces (es saturada). Las diferencias en longitud y grado de instauración afectan la capacidad de las moléculas de fosfolípidos para empaquetarse, modificando su fluidez.
Tipos de fosfolípidos
fosfatidilcolina (lecitina) fosfatidiletanolamina (cefalina)
fosfatidilserina fosfatidilinositol
Esfingomielina esfingosina
Bicapa Lipídica: Autoensamble y Autosellado
Su forma le permite asociarse con el agua en forma de una estructura de doble capa (bicapa lipídica) que tiende a cerrarse sobre
sí misma formando
compartimientos herméticos, eliminando los bordes libres
en los que las colas
hidrofóbicas podrían estar en contacto con el agua. Los compartimientos formados por bicapas lipídicas tienden a cerrarse de nuevo después
de haber sido rotos (autoensamblaje y
Bicapa Lipídica: Asimetría
Las moléculas lipídicas que tienen colina en su grupo cabeza (fosfatidilcolina y esfingomielina) se encuentran en la mitad exterior de la bicapa, mientras que las
que contienen un grupo amino (fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina) se hallan en la mitad interior. La pérdida de la asimetría es una señal de muerte celular (apoptosis o muerter programada), ya que la exposición de fosfatidilserina en la
Bicapa Lipídica: Fluidez
Depende tanto de su composición
como de la temperatura. Una menor longitud de las cadenas reduce la tendencia de las colas a interaccionar
entre sí y los dobles enlaces cis producen quiebres en las cadenas que dificultan su empaquetamiento, de forma
que las membranas permanecen fluidas a temperaturas más bajas.
Las moléculas de colesterol actúan como "amortiguadores de fluidez". A bajas temperaturas se interponen entre las cadenas de ácidos grasos, evitando que se acerquen, lo que provocaría la
cristalización de la membrana. A temperaturas elevadas restringen el movimiento excesivo de las cadenas de
Bicapa Lipídica: Permeabilidad
Debido a su interior hidrofóbico, la bicapa lipídica constituye una barrera
altamente impermeable a la mayoría de las moléculas polares. Esta función de barrera es de especial importancia, ya que permite a una célula mantener en su
Paso de Sustancias a Través de Membranas
Algunas sustancias se desplazan hacia adentro y
afuera de las células, y se mueven dentro de éstas por medio de un proceso llamado difusión, el cual se basa en el desplazamiento al azar de las moléculas
La difusión de un soluto (una sustancia disuelta) a través de una membrana diferencialmente permeable se llama diálisis.
La ósmosis es un tipo de difusión que implica el
movimiento de moléculas de solvente (por ej. agua) a
Soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas
Cuando una célula se coloca en una solución cuya presión osmótica es igual a la suya, no hay movimiento neto de moléculas de agua, ni hacia afuera ni hacia
adentro de ella; por tanto, la célula no se hincha ni se encoge. Se dice que el líquido en el cual se colocó la célula es un líquido isotónico (es decir que tiene
presión osmótica igual) con respecto al líquido del interior de la célula. Si el líquido circundante tiene una concentración de solutos mayor que la del líquido intracelular y, por tanto, una presión osmótica mayor que la de éste se
dice que es una solución hipertónica; una célula colocada en una solución hipertónica pierde agua y por tanto, se encoge
Si el líquido circundante posee una concentración de solutos menor que la del líquido intracelular, y por lo tanto tiene una presión osmótica menor que la de éste, se denomina solución hipotónica; en estas circunstancias, el líquido se
Presión de turgencia
Las paredes celulares rígidas de las células vegetales les permiten vivir sin reventar en un medio externo muy diluído, con muy baja concentración de solutos. Debido a las
sustancias disueltas en el citoplasma, las células son hipertónicas respecto al medio externo, por lo que el agua tiende a difundir hacia el interior de las células por
ósmosis, llenando sus vacuolas centrales. La célula se hincha, acumulando presión, (presión de turgencia), contra las
paredes celulares rígidas de celulosa. La pared celular
puede estirarse muy poco, y se alcanza un estado de equilibrio cuando su resistencia impide que la célula se hinche más.
La presión de turgencia es un factor importante en el sostén del cuerpo de las
plantas herbáceas. Por este motivo, una planta se marchita por falta de agua cuando la
Transporte a través de la membrana
LIPOSOMAS
Son pequeñas vesículas con un diámetro del orden de nanómetros con diferentes formas y tamaños. Consta de una fase acuosa rodeada por varias capas lipídicas.
Son los transportadores más eficaces para
introducir en las células medicamentos, con un amplio campo de aplicación
El uso como transportador tiene la ventaja de que se puede programar, de forma que el medicamento se pueda liberar durante largo tiempo. Tiene una tendencia natural a ligarse a células y tejidos, permite lograr la máxima
eficacia terapéutica y reducir los efectos secundarios no deseados.
La Nanotecnología Farmacéutica es una novedosa disciplina, que contempla las
