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LÍPIDOS
ÍNDICE
1. Características generales 2. Los ácidos grasos 3. Lípidos saponificables - Triglicéridos o Grasas - Ceras - Glicerofosfolípidos (lípidos de membrana) - Esfingolípidos (lípidos de membrana) 4. Lípidos insaponificables - Esteroides - Terpenos 5. Derivados de ácidos grasos 6. Transporte de lípidos en el organismo. Lipoproteínas
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
Los lípidos constituyen un grupo heterogéneo de moléculas compuestas por C, H, O y según la clase pueden tener además P y N. Su característica común es que son insolubles en agua (hidrófobas-apoalres). Sus funciones biologícas también son diversas. Para el conocimiento y comprensión de los lípidos es muy conveniente tener clara su clasificación. El presente mapa conceptual es una buena ayuda. El principial criterio de clasificación de los lípidos es la presencia o no de ácidos grasos en su estructura, generándose así dos grandes conjuntos: los lípidos saponificables su poseen ácidos grasos e @profesorjano WIX PROFESOR JANO WIX Profesor Jano @profesorjano
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(otra clasificación)
insaponificables si no los contienen. Saponificable hace referencia a la posibilidad que tienen estos lípidos de formar jabones como se explicará más adelante.
2. LOS ÁCIDOS GRASOS
Los ácidos grasos son ácidos orgánicos (carboxílicos) de cadena larga, incluso hasta 36 átomos de carbono. También se han encontrado algunos lípidos con ácidos con pocos carbonos. Los ácidos grasos más frecuentes tienen números pares de ácidos de carbono y su número de carbonos oscila entre 12 y 24. Se subdividen en dos grandes grupos:
- Ácidos grasos saturados , si sólo presentan enlaces simples C - C. Ejemplos: ácido palmítico y ácido esteárico.
- Ácidos grasos insaturados : si presentan dobles enlaces, como el ácido oleico. En los ácidos grasos monoinsaturados (un sólo doble enlace) el doble enlace se suele situar en el C9. Si hay más, suelen ocupar las posiciones 12 y 15. Muchos aceites que se usan en la industria alimenticia poseen ácidos grasos en configuración trans (un tipo de isomería geométrica debida al doble enlace) que están en relación con el aumento de las LDL (colesterol malo) y por eso no es recomendable la ingesta continuada de patatas fritas y de repostería industrial. Propiedades físicas y químicas
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La característica de que una molécula tenga una región polar y otra apolar se desgina como ANFIPÁTICA
Cuando se dejan alimentos con ácidos grasos a temperatura ambiente, los dobles enlaces se rompen y fruto de la rotura del ácido grasos se producen aldehídos que son más volátiles y producen mal olor. Es el olor a rancioi y este proceso se llama enranciamiento. Funciones: La principal función es la de reserva energética. Se acumula en forma de pequeñas gotitas en el interior de las células. Algunos animales poseen un tejido especializado para acumularlo que es el tejido adiposo, formado por adipocitos, células ovoides con una gran vacuola de grasas y núcleo excéntrico. Las grasas aportan mucha más energía que los azúcares cuando se oxidan en el organismo y ocupan menos volumen. Ese es el motivo por el que son las principales biomoléculas de reserva de los animales que son organismos móviles. En las plantas suelen acumularse en semilla (girasol) o en frutos (aceituna) Las lipasas son enzimas que hidrolizan los lípidos. Se encuentran en los adipocitos y semillas para cuando es necesario liberar los ácidos grasos para su combustión y producir así energía y también en el jugo pancreático para digerir las grasas que ingieren los animales de modo que puedan ser absorbidas a través del intestino. El aislamiento térmico es otras de las funciones del tejido graso o adiposo y por eso es frecuente en animales que viven en zonas frías como los pinnípedos (focas) o pingüinos. Este tejido también sirve de almohadillamiento como en el caso de los depósitos que hay en los “pies” de los cánidos y felinos. Un caso curioso de almacenamiento de grasas (y también ceras) es el de los cachalote lo que les permite regular su flotación en zonas de aguas muy frías. LAS CERAS Sone steres de ácidos grasos con alcoholes de cadena larga (entre 16 y 30 átomos de carbono) generándose molécula con colas hidrocarbonadas muy largas y serán, por lo tanto, muy hidrófobas. Sus funciones biológicas más relevantes son:
- Reserva de combustible del plancton
- Impermeabilización por su gran poder hidrofóbico y protección: recubren hojas (el brillo del acebo) y plumas como en el caso de las aves acuáticas.
- Estructural, como la cera que forma los panales de las abejas, un éster de ácido palmítico con el (ver vídeo formación de una grasa)
alcohol triacontanol. LOS LÍPIDOS ESTRUCTURALES DE MEMBRANA Dentro de este grupo encontramos los fosfoglicéridos y los esfingolípidos. El colesterol también se puede encontrar en la membrana pero su función no es tanto estructural como la de regular la fluidez de la membrana. El colesterol se estudiará en los esteroides. Estos lípidos tienen un marcado carácter anfipático y por eso forman la base de las membranas biológicas al formar espontáneamente bicapas capaces de separar dos medios acuosos. Los fosfoglicéridos ( glicerofosfolípidos) Son biomoléculas resultado de la esterificación de los OH del C1 y C2 del glicerol por sendos ácidos grasos (generalmente uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato en el C3. El grupo fosfato está cargado negativamente a pH fisiológico. Este compuesto recibe el nombre de ácido fosfatídico. Para completar la estructura del fosfoglicérido se une a éste un alcohol polar como la serina, la colina, la etanolamina o bien un polialcohol como el inositol. Así tendremos la fosfatidil serina, fosfatidil inositol, etc. La región del fosfato con el alcohol polar es la región hidrofílica del glicerofosfolípido o cabeza polar. Las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos son las regiones hidrófobas o colas apolares. Existen lípidos de membrana derivados de la esterificación del glicerol por ácidos grasos que NO tienen fósforo. Es el caso de galactolípidos (galactosa unida al C3 del glicerol) o sulfolípidos. Ta,bién se encuentran en este grupo los lípidos de las membranas de las arqueobacterias que en vez de ácidos grasos tienen hidrocarburos ramificados en C1 y C2 y disacáridos en el C3. Los fosfoglicéridos también pueden formar micelas y liposomas en disolución acuosa. Los plasmalógenos son glicerofosfolípidos en los que los ácidos grasos están unidos al glicerol por enlace tipo éter y no éster. Son frecuentes en algunos organismos unicelulares, en la membrana de las células del tejido cardiaco y como factor activador de las plaquetas
- Gangliósidos : cuando el azúcar es un oligosacárido complejo generalmente terminado en ácido N-acetil neuramínico o ácido siálico. Muchos esfingolípidos tienen como función actuar como sitios de reconocimiento celular. Es el caso, por ejemplo, de los tipos de grupo sanguíneo que se diferencian según la cadena de oligosacáridos que haya en los esfingolípidos de la membrana de los eritrocitos. LA SAPONIFICACIÓN Es una reacción en caliente de un lípido con ácidos grasos, generalmente triacilglicéridos, con una bae fuerte KOH o NaOH. Uno de los productos es la sal de sodio o potasio de los ácidos grasos o jabones. La reacción de sebo de cerdo u otros animales con sosa (NaOH) ha sido un método tradicional de fabricar jabón. El hecho de que los lípidos con ácidos grasos puedan formar jabones hace que se les llame “sapo”nificables.
Ejemplo de gangliósido
4. LOS LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
Son los lípidos que carecen de ácidos grasos. ESTEROIDES Son lípidos derivados de ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano) un compuesto orgánico fruto de la condensación de cuatro anillos de hidrocarburo, tres de seis átomos y un cuarto de cinco. El esterano es fabricado por nuestras células a partir del isopreno (2,3- dimetil-butadieno) ESTEROLES Se caracterizan porque el esterano tiene un grupo OH en el C3. Este grupo OH que es polar les confiere la propiedad de ser anfipáticos. El colesterol es uno de los esteroles de mayor importancia biológica en los tejidos animales. Tiene una larga cadena hidrocarbonada que parte del C17 y que le servirá de anclaje a la bicapa lipídica de la membrana. El colesterol, además de encontrarse en las membranas biológicas es un importante precursor de otras muchas moléculas de importante actividad fisiológica como hormonas y ácidos biliares. Los ácidos biliares son derivados del colesterol que actúan como detergentes en nuestro intestino emulsionando a las grasas Colesterol
presenta sendos ciclos en sus extremos y que es el precursor de la vitamina A ya que ésta se forma por la transformación en el intestino a partir del -caroteno ingerido. Se encuentra, por ejemplo, en la zanahoria dándole ese característico color anaranjado. Otro ejemplo es el licopeno que confiere el color rojo al tomate.
- (^) Politerpenos, formados por la unión de muchos isoprenos. Algunos ejemplos son la ubiquinona (o coenzima Q) y la palstoquinona, transportadores electrónicos en la mitocondria y el cloroplasto respectivamente y también el látex.
5. DERIVADOS DEL ÁCIDO GRASO
Son lICOSANOIDES o DERIVADOS DEL ÁCIDO ARAQUIDÓNICO (eikosi = 20 en griego, que es el número de carbonos del ácido graso araquidónico, poliinsaturado 5-8-11-14)
-caroteno
Estos icosanoides son sustancias mensajeras entre células, es decir, fabricadas por unas provocan la activación de otras próximas.
- (^) Prostaglandinas con característico anillo de cinco átomos de carbono en su molécula. Se llaman así porque se encontraron en primer lugar en la próstata aunque se sintetizan en un gran número de tipos celulares. Pueden estimular la contracción del músculo liso del útero durante el parto o la menstruación, afectan al flujo sanguíneo, al ciclo sueño vigilia, provan fiebre, inflamación y dolor. El ácido acetil salicílico, principio activo de la aspirina, inhibe la síntesis de prostaglandinas y por eso la aspirina es antipirético, antiinflamatoria y analgésica.
- (^) Tromboxanos. Su anillo es de seis lados. Son producidos por las plaqueta e inducen la formación de coágulos sanguíneos.
- (^) Leucotrienos. Se llaman así porque se encontraron por primera vez en los leucocitos. Algunos inducen la contracción del músculo liso del árbol bronquial produciendo episodios asmáticos. la prednisoa un esteroide sintético, inhibe su síntesis y por eso su usa como antiasmático.
6. TRANSPORTE DE LÍPIDOS: LIPOPROTEÍNAS
Los lípidos son insolubles en agua y por esta razón para poder ser transportados en la sangre deben de ser solubilizados uniéndose a otras biomoléculas. Estas biomoléculas son son apoproteínas, generando así las lipoproteínas. Se clasifican en cuatro grupos que en orden de densidad creciente (volumen decreciente) son: quilomicrones, VLDL, LDL (estas dos últimas consituyen el “colesterol malo” y HDL (“colesterol bueno”).
- (^) Los quilomicrones son las lipoproteínas que se forman tras la absorción de lípidos en el intestino y viajan en primera instancia por la linfa hasta que son depositadas en el torrente sanguíneo a la altura de la vena subclavia izquierda.
- (^) Las VLDL se forman en gran cantidad cuando hay exceso de ácidos grasos porque ya están satisfechas las necesidades de combustible para el organismo. Estos ácidos grasos forman triglicéridos (también pueden formarse por exceso de azúcares) en el hígado y desde allí son lanzados juntos al colestero y sus ésteres a la sangre en forma de estas VLDL para llegar al músculo y, sobre todo, al tejido adiposo. Durante el trayecto algunas de
(prostaglandina)
