Los lípidos, elementales para la célula

Los lípidos forman un grupo muy heterogéneo pero todos tienen dos características especiales:

  • Son insolubles en agua y en otros disolventes polares 
  • Son solubles en disolventes orgánicos (apolares): acetona, éter, cloroformo…

A menudo suelen estar combinados con otras biomoléculas (glúcidos o proteínas), a esas moléculas híbridas se les denomina glucolípidos y lipoproteínas respectivamente.

Ácidos grasos

En el organismo los ácidos grasos libres se hallan en poca cantidad. Todos tienen una cadena hidrocarbonada muy larga (14-22 carbonos, la mayoría 16-18 C) y en un extremo poseen un grupo carboxilo

Casi siempre el número de átomos de carbono es par

Esta larga cadena hidrocarbonada puede estar:

  • Saturada, todos los enlacen entre los átomos de carbono son simples
  • Insaturada, pueden aparecer dobles o incluso triples enlaces entre los átomos de carbono

Por tanto, los ácidos grasos presentes en la naturaleza se diferenciarán por lo siguiente:

  • Larga cadena hidrocarbonada
CH3– (CH2)n– COOH
  • Número y posición de los dobles o triples enlaces

Los ácidos grasos insaturados abundan más que los saturados

  • Ácidos grasos esenciales, los mamíferos pueden sintetizar la mayoría de los ácidos grasos saturados e insaturados a partir de unos precursores, pero no pueden sintetizar el linoleico (omega 6 insaturado) y el alfa-linolénico (omega 3 insaturado). Cómo estos dos ac. grasos son muy abundantes en las plantas (frutos secos, semillas y aceite de oliva) y en algunos animales (pescado azul) los tienen que conseguir de estas fuentes. A estos ácidos grasos que no pueden ser sintetizados por los mamíferos pero que tienen que aparecer en la dieta se les denomina ácidos grasos esenciales.

Entre las propiedades físico-químicas de los ácidos grasos está el comportamiento Anfipático, poseen un extremo polar (COOH) y uno apolar (CH3) por eso son insolubles en agua y forman micelas. Los ácidos grasos saturados, al tener enlaces simples, pueden aparecer en cualquier conformación, los ácidos grasos insaturados, sin embargo, mostrarán una estructura molecular doblada ya que los dobles enlaces no pueden girar.

  • Lípidos saponificables

Todos los lípidos saponificables son ésteres de un alcohol y un ácido graso.

Se denominan saponificables porque tras la hidrólisis alcalina forman jabones (en griego saponis: jabón).

En este subgrupo podemos encontrar los siguientes lípidos:

  • Lípidos simples, están formados por átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno únicamente. En este grupo podemos distinguir dos grupos: las ceras y los acilglicéridos
    • Acilglicéridos, se formarán a consecuencia de enlaces éster entre los grupos hidroxilo de la glicerina y los ácidos grasos. Cuando los tres grupos hidroxilos del glicerol se esterifican con tres ácidos grasos, al compuesto formado se le denomina triglicérido. Los triglicéridos son la familia más abundante de los lípidos y el principal componente de la reserva energética en los seres humanos. Si los ácidos grasos que componen los acilgliceridos son insaturados ese acilglicérido será líquido a temperatura ambiente (aceites). Si los ácidos grasos que forman parte del acilglicérido son saturados ese acilglicérido será sólido a temperatura ambiente (sebos). Los triacilglicéridos son reservas de la energía metabólica muy concentradas. La oxidación completa de los ácidos grasos produce 9 kcal/g  frente a la de los carbohidratos y las proteínas que producen 4 kcal/g.
  • Las ceras, por su punto de fusión elevado, que hace que sean sólidas a temperatura ambiente, y por su insolubilidad en agua las ceras cumplen funciones de protecciónaislamiento y lubricación, tanto en animales como en plantas. En ciertos animales existen glándulas que secretan ceras que ayudan a mantener flexibles, a lubricar y a proteger del agua el pelo, la piel y las plumas. Las abejas utilizan la cera para construir sus panales. En las plantas recubren la superficie de tallos, hojas y frutos, evitando la evaporación excesiva del agua y protegiendo contra los ataques de insectos y parásitos.
  • Lípidos complejos, a parte del C, H y O, están compuestos por otros compuestos como el N, P, S o glúcidos. Son compuestos de la membrana celular.
    • Fosfoglicéridos, aunque son muy abundantes en la membrana celular en otras estructuras celulares aparecerán en cantidades muy pequeñas. Los fosfoglicéridos forman parte del grupo de los fosfolípidos. Al poseer una cabeza polar (hidrofílico) y una cola hidrocarbonada apolar (hidrofóbico) se les denomina Lípidos anfipáticos (anfi: los dos; pathos: soportar).
  • Esfingolípidos, se encuentran especialmente en las células del sistema nervioso (neuronas). Están compuestos por los siguientes tres elementos: (Un ácido graso saturado, un alcohol denominado esfingosina  y una cabeza polar que puede llegar a ser muy grande y muy compleja).

Las moléculas de los esfingolípidos presentan propiedades anfipáticas, es decir, tanto hidrófobas como hidrófilas, lo que les permite desempeñar un papel importante en la formación de membranas biológicas. Los esfingolípidos tienen importancia biológica por el papel de señalización celular que desempeñan. Así, por ejemplo, la ceramida es ampliamente conocida por inducir apoptosis en las células.

  • Lípidos no saponificables

Como estos compuestos no contienen ácidos grasos no pueden formar jabones. Entre ellos, vamos a encontrar sustancias con una actividad biológica elevada: hormonas, vitaminas, etc.

  • Terpenos, el escualeno es un triterpeno precursor en la síntesis del colesterol.  El beta-caroteno es un tetraterpeno. Entre los terpenos podemos encontrar también las vitaminas liposolubles A, E y K.
  • Esteroides
    • Colesterol, es el esteroide más abundante en los animales. Se encuentra en la membrana celular (da flexibilidad) y también en las lipoproteínas del plasma (transportadoras de lípidos). Es precursor de muchos otros esteroides de los tejidos de los animales.

Los derivados del colesterol son los siguientes: (Ácidos biliares, necesarios para la emulsión de los lípidos; vitamina D, regulación y absorción del Ca++; andrógenos, hormonas sexuales masculinas; progesterona, hormona de la gestación; hormonas adrenocorticales, aldosterona y cortisol).

El colesterol se encuentra en la dieta de todo el mundo en más menos cantidad. Es liposoluble e insoluble en agua. Aparte del colesterol absorbido de los alimentos, también el hígado lo sintetiza. 

El colesterol, los triglicéridos y los fosfolipidos se transportarán en el organismo mediante lipoproteínas. Las lipoproteínas son una mezcla de triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Clasificándolas según su densidad hay 4 tipos de lipoproteínas:

  • (VLDL): lipoproteínas de muy baja densidad, en su composición predominan los triglicéridos siendo la concentración de colesterol y fosfolípidos menor.
  • (LDL): Lipoproteínas de baja densidad, han perdido casi todos sus triglicéridos y tienen una concentración muy elevada de colesterol. La concentración de fosfolípidos también es bastante alta.
  • (HDL): Lipoproteínas de alta densidad, en estas lipoproteínas la concentración de proteína es muy elevada siendo la concentración de colesterol y fosfolípidos pequeña.

La mayor parte de las lipoproteínas se sintetizan en el Hígado.

  • Prostaglandinas, las prostaglandinas son sustancias esenciales producidas por casi todos los tejidos de los animales y su función es moduladora. Participan en muchos procesos: inhiben la coagulación de la sangre en condiciones normales, provocan la fiebre, regulan la tensión, inhiben la secreción gástrica…
  • Función estructural, forman parte de la membrana celular (fosfolípidos).
  • Función de reserva, triglicéridos y sus compuestos de transporte (quilomicrones).
  • Son componentes de la superficie celular relacionados con la inmunidad y el reconocimiento intercelular (glucolípidos).
  • Algunas sustancias lipídicas tiene una elevada actividad biológica, las vitaminas (A, D, E y K) algunas hormonas (esteroideas: testosterona, progesterona…) los ácidos biliares y las prostaglandinas.

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