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.
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.
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 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,
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.
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 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 determinado 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.
La figura representa el corte de una vesícula formada por fosfolípidos. Esta forma de organización de los lípidos es la
estructura básica de las membranas biológicas, como la membrana plasmática y la de las organelas. Los fosfolípidos no son todos iguales, sino que se diferencian en sus ácidos grasos
y los grupos polares que se unen al fosfato.
Las membranas biológicas no están formadas solamente pos estos lípidos,
sino que también presentan
oligosacáridos y proteínas, como se verá en el capítulo de “membranas
biológicas”.
En medio acuoso los fosfolípidos forman bicapas, ya que las cabezas
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
